[发明专利]厨余废弃物好氧堆肥的微生物宏基因分析系统及方法

说明书

本申请涉及一种厨余废弃物好氧堆肥的微生物宏基因分析系统及方法，属于生物信息学技术领域，该系统包括：浏览器获取目标生物标签、目标引物序列和目标高通量测序数据；服务器根据目标生物标签和目标引物序列对所述目标高通量测序数据进行拆分，得到至少一组生物序列；通过至少两种生物信息分析工具对至少一组生物序列进行分析，得到至少两个分析结果；通过粘连程序粘连至少两个分析结果，得到生物分类报告；通过多变量数学分析对生物分类报告进行关键微生物物种分析，得到分析结果；将分析结果发送至浏览器显示；可以提高微生物宏基因的分析效率，降低分析难度。

技术领域

本发明涉及一种厨余废弃物好氧堆肥的微生物宏基因分析系统及方法，属于生物信息学技术领域。

背景技术

微生物宏基因组学是近年来发展起来的一种探索复杂环境样品如堆肥、土壤、底泥等中微生物种群结构和过程的前沿技术体系。微生物宏基因组学能够在单次实验中同时检测几百至几千个样品，产生的数据量达到50-60吉字节(Gigabyte，Gb)，含有几千万至上亿条基因序列，基于上述基因序列能够系统地分析堆肥等样品中微生物组成及区系结构及对不同环境过程的响应机制，为厨余废弃物的资源化转化和利用技术的研发提供重要理论指导。

微生物宏基因组学能够揭示复杂体系中微生物动态过程。但由于数据量大，数据分析难，往往需要使用多种生物信息分析工具。目前，生物信息分析工具包括QIIME、Mothur、核糖体数据库项目(Ribosomal database project，RDP)朴素贝叶斯分类器(RDPnaive bayes classifier)、R程序等。

目前的生物信息分析工具需要在Linux系统上进行编程运算，需要生物统计、生物信息和计算机系统维护等多方面的综合知识。而多数生物信息分析工具的安装过程复杂、使用过程中常常需要进行编程，因此，对数据分析人员的生物信息、计算机能力的要求较高。另外，不同的数据分析人员对微生物宏基因组学数据的认识不一，数据分析流程容易产生差异，不利于标准化流程的实施和后继的跟踪分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厨余废弃物好氧堆肥的微生物宏基因分析系统及方法。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种厨余废弃物好氧堆肥的微生物宏基因分析系统，所述系统包括：服务器和与所述服务器通信相连的浏览器；

所述浏览器，用于获取用户输入的目标生物标签、目标引物序列和目标高通量测序数据；将所述目标生物标签、所述目标引物序列和所述目标高通量测序数据发送至所述服务器；

所述服务器，用于接收所述目标生物标签、所述目标引物序列和所述目标高通量测序数据；根据所述目标生物标签和所述目标引物序列对所述目标高通量测序数据进行拆分，得到至少一组生物序列；通过至少两种生物信息分析工具对至少一组生物序列进行分析，得到至少两个分析结果；通过粘连语言粘连所述至少两个分析结果，得到生物分类报告；通过多变量数学分析对所述生物分类报告进行关键微生物物种分析，得到分析结果；将所述分析结果发送至所述浏览器；

所述浏览器，用于显示所述分析结果。

可选地，所述服务器使用galaxy开发工具使用可扩展标记语言XML语言基于Needle Wunschman模型集成数据拆分工具，所述数据拆分工具用于执行所述根据所述目标生物标签和目标引物序列对多基因混合宏基因组学测序数据进行拆分，得到至少一组生物序列的步骤。

可选地，所述至少两种生物信息分析工具包括：Usearch、Qiime、Mothur、BLASTN和RDP朴素贝叶斯分类器中的至少两种开源软件的驱动程序。

可选地，所述粘连语言包括实用报表提取语言Perl和Python语言中的至少一种。

可选地，所述服务器，用于：使用R语言通过多变量数学分析对所述生物分类报告进行关键微生物种分析。