极端微生物是最适合生活在极端环境中的微生物的总称，主要包括嗜热菌、嗜冷菌、嗜碱菌、嗜酸菌、嗜油菌和耐辐射菌等。从极端微生物中克隆出来的生物催化剂已对全球生物技术市场产生了巨大影响，但目前仍然缺乏有效、低成本、高效地从极端微生物中有效挖掘生物信息的技术。尤其在开始大规模细菌全基因组测序（WGS）项目时，选择成本效益最好的测序策略并获得高质量的极端环境微生物基因组序列及功能仍然是一个挑战。

单管长片段测序（stLFR）技术是一种新颖的全基因组测序文库制备方法，可以使用短读长NGS平台为基因组从头组装生成高度准确且经济的长读长测序信息，实现高质量的全基因组组装。在该研究中，研究团队首次使用 stLFR 技术解决了复杂的极端微生物基因组的测序组装。通过选择从中国新疆维吾尔自治区分离出的5株GC含量从30％到70％不等的耐辐射极端微生物（Bacillus cereus 43-1A, Brevibacterium frigoritolerans 44A, Rufibacter sp. LB8, Deinococcus wulumuqiensis R12, Janibacter melonis M714）以及参考菌株Escherichia coli K-12，对每个菌株提取的DNA 进行了 Illumina 或 DNBSEQ 短读长测序 (NGS)、stLFR长读长测序和ONT长读长数据，并对不同策略的基因组组装结果进行了比较。研究结果评估和优化了 stLFR 技术在不同GC含量的极端微生物基因组组装结果的准确性，并与二代短读长测序组装结果和三代测序组装结果进行比较，为快速、经济和准确地完全解析极端环境微生物基因组研究建立了新的方法和策略。

该成果以南京工业大学和青岛华大基因研究院共同署名发表在Cell Press旗下的《iScience》（2021, 24, 102219. https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102219），我院江凌教授和青岛华大基因研究院的陈建威为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金优秀青年基金和江苏省自然科学基金杰出青年基金的资助。

 作者：食品与轻工学院      审核：张琪