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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118866126B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411096547.6，技术领域涉及：G16B40/20；该发明授权一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法是由罗宵;张文海;刘元盛;徐嘉潞;陈恩莲设计研发完成，并于2024-08-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法，首先，通过泛基因组图的技术捕获了每个物种的多个菌株的基因组作为参考，而不仅仅是使用每个物种的代表基因组作为参考，菌株多样性的扩展，增强了宏基因组测序读段的比对准确性和在菌株水平上组成的估计；然后，通过在NGS和TGS宏基因组数据与泛基因组图的比对中，分别使用相应的短读长比对工具Giraffe和长读长比对工具GraphAligner，从而可以同时高效处理两种类型的数据；最后，通过对物种水平分类结果进一步基于泛基因组图进行路径丰度优化处理，从而能够实现多物种菌株水平分类。本发明能够解决现有方法由于单一参考基因组的策略，导致菌株水平分类能力受到限制的技术问题。

本发明授权一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于泛基因组图对宏基因组数据进行菌株水平分类的方法，其特征在于，包括如下步骤： 1从公共数据库获取多个物种及其对应的多个完整基因组，并根据获取的所有完整基因组构建参考数据库；步骤1包括以下子步骤： 1-1从公共数据库下载获取多个物种、以及与每个物种对应的多个完整基因组； 1-2对步骤1-1得到的所有完整基因组进行去除质粒处理，以得到多个去除质粒后的完整基因组； 1-3针对步骤1-1获取的每个物种而言，使用fastANI工具计算该物种对应的任意一对完整基因组之间的平均核苷酸相似性ANI，作为该物种对应的该对完整基因组之间的距离得分； 1-4针对步骤1-1获取的每个物种而言，使用基于连通图的启发式聚类算法对步骤1-3得到的该物种对应的所有对完整基因组之间的距离得分进行聚类处理，以得到多个完整基因组集合，从所有完整基因组集合中选择包含完整基因组最多的完整基因组集合，并从选择的该完整基因组集合中选取预定数量的完整基因组作为该物种对应的多个参考基因组，所有物种对应的所有参考基因组构成参考数据库； 步骤1-4中，如果聚类结果小于预设的第一聚类阈值，则说明该聚类结果对应的一对完整基因组是不同物种的菌株；如果聚类结果大于等于该预设的第一聚类阈值且小于预设的第二聚类阈值，则说明该聚类结果对应的一对完整基因组是同一物种的不同菌株；如果聚类结果大于预设的第二聚类阈值，则说明该聚类结果对应的一对完整基因组是同一个菌株； 步骤1-4的聚类处理是获取大于等于该预设的第一聚类阈值且小于预设的第二聚类阈值的聚类结果作为聚类处理得到的多个完整基因组集合； 2针对步骤1得到的参考数据库中的每个物种而言，使用该物种在该参考数据库中对应的所有参考基因组构建该物种对应的泛基因组图，并将所有物种对应的泛基因组图进行合并，以得到参考泛基因组图； 3获取用户输入的宏基因组数据，将步骤2得到的参考泛基因组图与该宏基因组数据进行比对，以得到该宏基因组数据中每条测序读段的多条比对结果； 4根据步骤3得到的宏基因组数据中每条测序读段的所有比对结果进行物种水平分类分箱处理，以得到该宏基因组数据对应的最终物种组成； 5针对步骤4得到的宏基因组数据对应的最终物种组成中的每个物种而言，对该物种进行物种水平分类谱分析处理，以获取该物种的相对丰度； 6针对步骤4得到的宏基因组数据对应的最终物种组成中的每个物种而言，根据步骤2得到的该物种对应的泛基因组图对该物种进行路径丰度优化PAO处理，以得到宏基因组数据的最终菌株组成、以及该最终菌株组成中每个菌株的绝对丰度； 7根据步骤4得到的宏基因组数据对应的最终物种组成对步骤6得到的宏基因组数据的最终菌株组成、以及该最终菌株组成中每个菌株的绝对丰度进行丰度调整和归一化计算，以得到宏基因组数据的最终菌株组成、以及该最终菌株组成中每个菌株的相对丰度。

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