一、 选题的背景与意义：
通常鉴定微生物的技术可分成四个不同水平：①细胞的形态和习性水平，例如用经典的研究方法，观察细胞的形态特征、运动性、酶反应、营养要求和生长条件等。②细胞组分水平，包括细胞组成成分例如细胞壁成分，细胞氨基酸库，脂类，醌类，光合色素等的分析，所用的技术除常规实验室技术外，还使用红外光谱、气相色谱和质谱分析等新技术。③蛋白质水平，包括氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等若干现代技术。④基因或DNA水平，包括核酸分子杂交(DNA与DNA或DNA与RNA)，G Cm01％值的测定，遗传信息的转化和转导，16S rRNA(核糖体RNA)寡核苷酸组分分析，以及DNA或RNA的核苷酸顺序分析等。
对微生物鉴定工作来说，已从经典的表型特征的鉴定深入到现代的遗传学特性的鉴定、细胞化学组分的精确分析以及利用电子计算机进行数值分类研究等新的层次上。
DNA是除少数RNA病毒以外的一切微生物的遗传信息载体。每一种微生物均有其自己特有的、稳定的DNA成分和结构，不同微生物间DNA,成分和结构的差异程度代表着它们间新缘关系的远近。因此，测定每种微生物DNA的若干重要数据，是微生物鉴定中极其重要的指标。原核生物的rRNA含有3种类型：23S、16S、5SrRNA，它们分别含有2,900、1540和120个核苷酸，23S核苷酸含量太过分析困难，5S核苷酸又太少，没有足够的遗传信息，只有16S长度适中信息量较大且易分析。
在细菌的16SrDNA中有多个区段保守性，根据这些保守区可以设计出细菌通用物，可以扩增出所有细菌的16SrDNA片段，并且这些引物仅对细菌是特异性的，也就是说这些引物不会与非细菌的DNA互补，而细菌的16SrDNA可变区的差异可以用来区分不同的菌。因此，16SrDNA可以作为细菌群落结构分析最常用的系统进化标记分子。随着核酸测序技术的发展，越来越多的微生物的16SrDNA序列被测定并收入国际基因数据库中，这样用16SrDNA作目的序列进行微生物群落结构分析更为快捷方便[1]。
快速和准确地获取生物体的遗传信息对于生命科学研究一直具有十分重要的意义。对于每个生物体来说，基因组包含了整个生物体的遗传信息。测序技术能够真实地反映基因组DNA上的遗传信息，进而比较全面地揭示基因组的复杂性和多样性，因而在生命科学研究中扮演了十分重要的角色。
测序技术最早可以追溯到20世纪50年代，早在1954年就已经出现了关于早期测序技术的报导，即Whitfeld等用化学降解的方法测定多聚核糖核苷酸序列。1977年Sanger等发明的双脱氧核苷酸末端终止法和Gilbert等发明的化学降解法，标志着第一代测序技术的诞生。此后在三十几年的发展中陆续产生了第二代测序技术，包括Roche公司的454技术、Illumina公司的Solexa技术和ABI公司的SOLiD技术。最近，Helicos公司的单分子测序技术、Pacific Biosciences公司的单分子实时(Single Molecule Real Time, SMRT)测序技术和Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的纳米孔单分子测序技术被认为是第三代测序技术[2]。测序技术正在向着高通量、低成本、长读取长度的方向发展。
随着分子生物学的发展和各项新技术的广泛应用，促使微生物分类鉴定工作有了飞速发展，这使得高通量、快速化的微生物鉴定成为可能。其中，16srDNA的研究，突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特性的限制，建立了全新的微生物分类、鉴定理论；为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新的研究理论和研究方法，特别是不经培养直接对生态环境中的微生物进行研究。[3]
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