1.基本概念
核心菌群本身就是人為定義的，所以一方面看文獻(xiàn)，參考權(quán)威期刊上面發(fā)表的文章的界定，一方面也可以根據(jù)自己的數(shù)據(jù)調(diào)整閾值，因?yàn)椴煌h(huán)境界定是不一定相同的，現(xiàn)在有的方法包括相對(duì)豐度，指示種分析，或者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析中的ZI、PI值等拓?fù)鋮?shù)，而且不同分類水平的數(shù)據(jù)去挖掘也可能得到不同的結(jié)果。
1.1 基于網(wǎng)絡(luò)分析的"核心菌群"概念
基于網(wǎng)絡(luò)分析的“核心菌群”概念，目前主要集中出現(xiàn)在植物微生物、土壤微生物等生態(tài)相關(guān)領(lǐng)域。
復(fù)雜生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的類群可以根據(jù)它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中的連通性水平，基于它們的在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用進(jìn)行分類。理論上，一個(gè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)高度相連的類群(kinless hubs)比關(guān)聯(lián)較少的類群(peripherals)能夠支持更高水平的生態(tài)系統(tǒng)功能。(1)Kinless hubs在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要，可以為其他類群創(chuàng)造生態(tài)位(Faust et al., 2015; Toju et al., 2018b)。(2)在植物群落中，已有研究發(fā)現(xiàn)Kinless hubs的相對(duì)豐度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的重要性(Rey et al., 2016; Soliveres et al., 2012; Cavieres et al., 2014)。這些節(jié)點(diǎn)之前被定義為植物群落的關(guān)鍵物種，它們?cè)谀芰亢臀镔|(zhì)流動(dòng)中發(fā)揮著重要作用，為陸地生態(tài)系統(tǒng)提供生產(chǎn)動(dòng)力(Toju et al., 2018b;Ellison et al., 2005; Rooney et al., 2006)。
Kinless hubs：節(jié)點(diǎn)在模塊內(nèi)和模塊間都有高度鏈接。network hub；super specialists；生態(tài)簇間(kinless hubs)。調(diào)節(jié)器。
provincial-hubs：節(jié)點(diǎn)在模塊內(nèi)高度鏈接。Module hub；specialists；生態(tài)簇(provincial hubs)。
Connector：在模塊間高度鏈接。調(diào)節(jié)器。
peripheral：該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)鏈接很少或者沒有鏈接。
1.2 基于樣本豐度的"核心菌群"概念
基于樣本豐度的“核心菌群”概念，目前主要集中出現(xiàn)在腸道微生物、環(huán)境微生物等相關(guān)領(lǐng)域。
趙立平等著的《微生物組學(xué)與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)》中提到：核心菌群一般是指在大部分（至少50%）受調(diào)查個(gè)體樣本中存在的微生物類群?；谶@個(gè)概念，Rob Knight于2009年提出了腸道核心菌群可能的5種模型：即模型ABCDE，在模型A中，大多數(shù)甚至所有個(gè)體均共享整體菌群中的絕大部分成員，構(gòu)成一個(gè)“大規(guī)模核心”(substantial?core)；在模型B中，雖然不同個(gè)體兩兩之間可能共享較多的微生物成員，但僅有少數(shù)成員能被所有個(gè)體所共享，因而構(gòu)成一個(gè)“最小化核心”(minimal core)；在模型C中，沒有任何微生物成員被所有個(gè)體所共享，每一個(gè)體均體現(xiàn)出獨(dú)特的微生物多樣性，因而不存在所謂的核心菌群(no core)；在模型D中，每一個(gè)體的菌群按某種因素(如年齡等)而呈現(xiàn)梯度式的漸變(gradient)，處于相同或相似梯度水平的個(gè)體可能共享較多的微生物成員，但處于漸變梯度兩端的個(gè)體則無法共享任何成員；在模型E中，不同的子群體(subpopulation，如位于不同地域或處于不同健康狀態(tài)的個(gè)體)之間無法共享同一組微生物成員，但每個(gè)子群體卻可能具有各自特定的核心菌群。因此，A模型和B模型代表了存在核心菌群的情形下可能的腸道菌群組成；而當(dāng)無法在所有個(gè)體中找到統(tǒng)一的核心菌群時(shí)，C、D和E3種模型則展現(xiàn)了腸道菌群個(gè)體間差異的可能模式。
2.分析方法和案例
2.1?核心微生物分析_EI：農(nóng)業(yè)土壤微生物核心菌群能夠提升土壤生態(tài)功能
復(fù)雜生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的類群可以根據(jù)它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中的連通性水平，基于它們的在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用進(jìn)行分類。
理論上，一個(gè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)高度相連的類群(kinless hubs)比關(guān)聯(lián)較少的類群(peripherals)能夠支持更高水平的生態(tài)系統(tǒng)功能。（圖1）
(1)Kinless hubs在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要，可以為其他類群創(chuàng)造生態(tài)位(Faust et al., 2015; Toju et al., 2018b)。
(2)在植物群落中，已有研究發(fā)現(xiàn)Kinless hubs的相對(duì)豐度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的重要性(Rey et al., 2016; Soliveres et al., 2012; Cavieres et al., 2014)。這些節(jié)點(diǎn)之前被定義為植物群落的關(guān)鍵物種，它們?cè)谀芰亢臀镔|(zhì)流動(dòng)中發(fā)揮著重要作用，為陸地生態(tài)系統(tǒng)提供生產(chǎn)動(dòng)力(Toju et al., 2018b;Ellison et al., 2005; Rooney et al., 2006)。
(3)然而，目前支持微生物網(wǎng)絡(luò)中kinless hubs相對(duì)豐度重要性的研究還較少。
(4)與已報(bào)道的植物相似，我們假設(shè)生態(tài)簇內(nèi)和生態(tài)簇間高度連接的微生物類群(kinless hubs)可能與涉及多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)過程的功能基因的豐度呈正相關(guān)，包括碳，氮，磷和硫的循環(huán)基因。這些功能對(duì)于維持植物生產(chǎn)非常重要(Rey et al., 2016; Cavieres et al., 2014)。
(5)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的微生物類群對(duì)于維持農(nóng)作物生長(zhǎng)的多種土壤生態(tài)過程中潛在功能的重要性仍不清楚。于是本研究進(jìn)行了qPCR分析，以計(jì)算參與C，N，P和S循環(huán)的功能基因的豐度；并對(duì)16Sr RNA和ITS擴(kuò)增子進(jìn)行測(cè)序，分析相關(guān)細(xì)菌和真菌的多樣性和群落組成。
討論：
(1)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中被歸類為kinless-hubs微生物的相對(duì)豐度與高水平的功能潛力有關(guān)。Connector-hubs物種的相對(duì)豐度對(duì)維持網(wǎng)絡(luò)中的多種功能基因也很重要。相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中相對(duì)罕見但高度關(guān)聯(lián)的類群與參與C、N、P和S循環(huán)的重要功能基因的豐度呈顯著正相關(guān)。在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中扮演不同角色的類群在不同的環(huán)境梯度上對(duì)功能基因的豐度有不同的影響。
(2)kinless-hubs和connector作為功能潛力的調(diào)節(jié)器的重要性可能與其在網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣巧嘘P(guān)。表明這些類群可以通過促進(jìn)養(yǎng)分交換和資源可獲得性，在維持多種生態(tài)系統(tǒng)過程中發(fā)揮多重作用。
(3)施用有機(jī)肥或石灰調(diào)節(jié)pH可能通過增加kinless和connector hubs的豐度，降低provincial和peripheral hubs的豐度來改善土壤功能。
(4)最大限度地發(fā)揮農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)微生物群落的核心功能可能是應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化和資源短缺的最佳選擇。
文章解讀：https://blog.csdn.net/woodcorpse/article/details/106977517
2.2?讓核心菌群發(fā)揮功能----功能核心菌群
Let the Core Microbiota Be Functional?10.1016/j.tplants.2017.04.008 2017-05-23, Review
①與宿主植物系統(tǒng)性相關(guān)的微生物群落被稱為核心菌群；
②迄今為止核心菌群的定義基于菌群的分類學(xué)組成，但本文作者認(rèn)為，應(yīng)該基于菌群的功能；
③功能核心菌群中包含攜帶有共生體必需功能基因的微生物載體；
④功能核心菌群從強(qiáng)化的基因水平轉(zhuǎn)移及基因載體（微生物）的生態(tài)富集開始建立；
⑤功能核心菌群的傳播途徑根據(jù)環(huán)境限制因素及其對(duì)共生體適性的附加價(jià)值，隨著植物的傳代而發(fā)生變化。
文章解讀：http://www.360doc.com/content/21/0413/18/74684385_972151526.shtml
2.3?2012ISME：利用網(wǎng)絡(luò)分析探討土壤微生物群落共現(xiàn)模式
計(jì)算了網(wǎng)絡(luò)分析中常用的一些拓?fù)湫再|(zhì)來描述OTU之間復(fù)雜的相互關(guān)系模式（Newman，2003）。基于豐度和占有率（即生境普遍物種和生境特有物種）定義了操作分類單位類別。
文章解讀：http://blog.sciencenet.cn/blog-2675068-1243091.html
2.4 沼氣發(fā)酵核心菌群及微生物網(wǎng)絡(luò)研究
The core populations and co-occurrence patterns of prokaryotic communities in household biogas digesters。
中國科學(xué)院成都生物研究所李香真研究員課題組芮俊鵬博士、李家寶博士等用高通量測(cè)序方法調(diào)查了43個(gè)沼液樣本中的微生物群落，這些樣本來自8個(gè)省份的不同戶用沼氣池。研究發(fā)現(xiàn)Clostridium、Clostridium?XI、Syntrophomonas、Cloacibacillus等10個(gè)屬構(gòu)成了核心菌群。在Beta多樣性上，這43個(gè)樣本的微生物群落分為兩個(gè)截然不同的類群：Cluster I多樣性較低，以Clostridium為主，銨態(tài)氮和COD是其主要影響因子；Cluster II以Spirochaetes、Bacteroidales、Clostridia為主導(dǎo)菌群，并富含互營菌和產(chǎn)甲烷菌，銨態(tài)氮、pH和磷酸鹽濃度是其主要影響因子?；诰合嚓P(guān)性的網(wǎng)絡(luò)分析表明，沼液微生物網(wǎng)絡(luò)可分為若干功能模塊：Cluster I以初級(jí)發(fā)酵模塊（由Clostridium驅(qū)動(dòng)）和乙酸型產(chǎn)甲烷模塊為主；Cluster II則復(fù)雜得多，主要由氫型和乙酸型兩個(gè)產(chǎn)甲烷模塊和初級(jí)發(fā)酵模塊（由Spirochaetes、Bacteroidales、Clostridia共同驅(qū)動(dòng)）組成，且受銨態(tài)氮濃度影響較大。本研究揭示了戶用沼氣系統(tǒng)中的核心菌群普遍存在共發(fā)生關(guān)系，并認(rèn)識(shí)到微生物功能冗余性對(duì)抵抗環(huán)境壓力和維持發(fā)酵效率的重要性。?
分析思路：
1.PCOA--分類為1型和2型
2.VPA---環(huán)境因子貢獻(xiàn)度分析
3.Pearson相關(guān)性分析--物種與環(huán)境因子的單獨(dú)影響
4.C-評(píng)分后構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖；分為隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。
? ? ? ? 1型樣本C1網(wǎng)絡(luò) ：110個(gè)節(jié)點(diǎn)
? ? ? ? 2型樣本C2網(wǎng)絡(luò)? ：206個(gè)節(jié)點(diǎn)
? ? ? ? 所有樣本AS網(wǎng)絡(luò)?：103個(gè)節(jié)點(diǎn)
? ? ? ? 用Mantel計(jì)算模塊之間的相關(guān)性。
5.核心菌群（OTU和屬物種兩類）
核心：超過90%樣本中擁有的物種
亞核心：在類型中超過90%樣本中擁有的物種
---------------------------------------------------------------------------------------------------------I am a line !----------------------------------------------------------------------------------------------
~~~~3QU!!!...........
