微生物群落研究主要有16S/ITS多樣性測序、巨集基因組測序還有巨集轉錄組測序等研究手段。其中16S/ITS等多樣性測序由於價格便宜，價效比高而經常使用。

    利用16S/ITS多樣性測序，我們可以準確知道群落的物種結構，但越來越多的研究表明，微生物的群落功能組成比物種組成與環境關係更為密切，因此我們需要藉助巨集基因組等研究手段來獲取群落功能資訊。現階段的巨集基因組、巨集轉錄組的價格相對較高，在經費有限的情況下，利用16S/ITS的測序結果進行功能預測是一個值得重視的方向。2013年所推出的PICRUSt就是一款常用的群落功能預測軟體。

    針對不同資料庫和marker基因，能夠最大效率地利用多樣性測序資料進行一定的功能分析，這是一個極具價效比的分析手段。不同軟體針對不同資料庫進行預測，能夠在不同層面進行研究。

    常用軟體如下表。

    Tax4Fun與PICRUSt類似，是基於16S的測序結果對群落進行巨集基因組的功能預測，主要涉及的預測方向是KEGG型別的通路預測。官方說明表示Tax4Fun的預測結果比PICRUSt更為準確，這可能得益於Tax4Fun的預測是基於SILVA資料庫，而PICRUSt是基於Greengenes資料庫。Greengenes資料庫自2009年開始已經沒有繼續更新，而SILVA資料庫到目前為止還保持每月更新，因此物種資訊更為全面。

    同時，Tax4Fun的預測是基於已在KEGG上有註釋的通路的OTU進行判斷，而PICRUSt是基於祖先預測，在這些方面上，Tax4Fun的結果確實會更為“真實”。但不足的地方是，Tax4Fun並沒有像PICRUSt的NSTI值類似的嚴格的篩選引數，因此其預測結果的真實性不好評估。因此，在PICRUSt的NSTI值>0.17時，建議兩個軟體的結果都可以作為參考。

    FUNGuild是2016年所發表的一款基於ITS的功能預測軟體。與其說FUNGuild是一種功能預測，我覺得它實際上更接近一種“表型”預測。與PICRUSt不同，由於真菌基因組資料的缺乏，很難走KEGG通路的預測路線。因此FUNGuild是基於已發表的文章資料所整合起來的一種稱為“guild”的分類預測。Guild更類似是一種資源利用吸收所進行的功能分類，其中包括動物病原菌、植物病原菌、木質腐生菌等12類。通過對Guild的預測，可以從另外的生態功能角度研究真菌的功能。

    FAPROTAX是一款在2016年發表在SCIENCE上的較新的基於16S測序的功能預測軟體。它整合了多個已發表的可培養菌文章的原核功能資料庫，資料庫包含超過4600個物種的7600多個功能註釋資訊，這些資訊共分為nitrate respiration, methanogenesis, fermentation 和plant pathogenesis等80多個功能分組。如果PICRUSt在腸道微生物研究更為適合，那麼FAPROTAX尤其適用於生態環境研究，特別是地球化學物質迴圈分析。

    Bugbase也是16年所提供服務的一款免費線上16S功能預測工具，到今年才發表文章公佈其軟體原理。該工具主要進行表型預測，其中表型型別包括革蘭氏陽性（Gram Positive）、革蘭氏陰性（Gram Negative）、生物膜形成（Biofilm Forming）、致病性（Pathogenic）、移動元件（Mobile Element Containing）、氧需求（Oxygen Utilizing，包括Aerobic、Anaerobic、facultatively anaerobic）及氧化脅迫耐受（Oxidative Stress Tolerant）等7類。BugBase比其他軟體的一個好處就是，它不單隻可以進行功能的預測，如果同時輸入註釋物種的tag資訊，還可以針對不同表型進行統計圖表展示。