1、Ecosystem: a dynamic complex of plant, animal, and microbial communities and their nonliving surroundings植物、动物和微生物群落及其非生命环境的动态复合体
物种多样性：Richness丰富度：反映物种种类，丰富度高就是种类多
Abundance丰度：反映一个物种的个体数量，丰度高就是个体很多
寡营养型的自然水体：richness高
富营养型的污染水体：richness低，abundance高
2、Symbiosis共生: a relationship between two or more organisms that share a particular ecosystem. 共享特定生态系统的两个或多个有机体之间的关系。
·Mutualism互利共生: both benefit.
·Commensalism偏利共生: one benefits, the other neither harmed nor helped.
·Antogonism拮抗: kill or inhibit others.
·Competition竞争: survive on same resources.
·Parasitism寄生: Bdellovibrio
3、三个概念
Popularions：一个菌繁殖产生的后代
Guilds：具有类似代谢反应的物种
Communities：群落
4、Surface对微生物很重要
Surfaces are important microbial habitats because
– Nutrients adsorb to surfaces营养物质会吸附到表面
– Microbial cells can attach to surfaces微生物细胞可以附着在表面
Culture-Dependent Analysis of Microbial Communities依赖于培养的微生物群落分析
5、富集培养微生物群落的方法Culture-Dependent Analysis of Microbial Communities
Inocula接种物（明白这个环境中有哪些可以用来分离的接种物）
Medium培养基（明确选择什么菌，需要怎么设计）
Conditions培养条件（好氧和厌氧等）
Techniques – Enrichment Bias
6、Isolating Microbes分离微生物
The streak plate划线培养
Agar dilution tubes滚管法，一般是厌氧菌
Most-Probable Number (MPN)液体培养计数，其实就是梯度稀释
The Laser Tweezers激光镊
Flow cytometry流式细胞仪
High-Throughput Culture and Microfluidic Devices高通量培养与微流控
Culture-Independent Microscopic Analyses of Microbial Communities不依赖培养的显微分析
7、通用染色方法General Staining Methods
1）Nonspecific fluorescent stains非特异性荧光染料
核酸染料Nucleic acid staining
Viable & Dead：
- DAPI (4’,6’-diamido-2-phenylindole) (400 nm)
- Acridine orange (500 nm)
- SYBR Green (497 nm)
Viability staining：
- Propidium iodide（PI）染色，活的是绿的，死的是红的
2）Fluorescent Antibodies荧光抗体，染病原菌
3）Green Fluorescent Protein (GFP) as a cell tag，无毒，但是要好氧条件
8、FISH-Fluorescence in situ hybridization荧光原位杂交
·Phylogenetic staining using FISH：原核16s，真核18s或者ITS序列内含子
·Catalyzed reporter deposition FISH (CARD-FISH)：检测mRNA，DNA表达水平
·BONCAT (bioorthogonal noncanonical amino acid tagging) :生物正交非典型氨基酸标记
Labeling of Translationally Active Microbial Cells在氨基酸上做标记，表现转录情况
Culture-Independent Genetic Analyses of Microbial Communities不依赖培养的微生物群落的遗传分析（分子微生物生态）
9、PCR Methods of Microbial Community Analysis
·DGGE: Denaturing Gradient Gel Electrophoresis变性梯度凝胶电泳
同样长度的DNA序列跑出来的会不一样，能够分辨单碱基突变
10、Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) of 16S rRNA genes
末端限制性酶切多态性
通过扩增16srRNA然后酶切
11、Automated ribosomal intergenic spacer analysis (ARISA)
自动核糖体基因间隔区分析(ARISA)，分析不同物种的不同ITS序列
12、Phylochips、Geochips，需要已知序列，成本高，可能有非特异性杂交
Gene mining——Metagenomics宏基因组分析
Measuring Microbial Activities in Nature测定微生物在自然环境中的活动
13、利用元素标记的底物、或者利用一些特征指示剂
14、使用微型传感器Microsensors，测定自然界中微环境的pH、氧气等
15、Stable Isotopes and Stable Isotope Probing稳定同位素和稳定同位素探测
比如C12与C13，微生物容易富集C12，使C12与C13比例变化
Isotopic fractionation同位素分馏、Isotopic Geochemistry同位素地球化学、
Stable isotope probing（SIP）同位素探针：比如DNA半保留复制等等
16、Secondary ion mass spectrophotometry (SIMS)二次离子质谱
17、FISH-MAR:Microautoradiography荧光原位杂交-放射自显影
18、flow cytometry流式细胞仪
结合FISH等进行分选、单细胞测序等
单细胞扩增用MDA，但最害怕的是污染
