微生物往往被视为“无处不在，无所不为”的生物，制作重组基因的载体和表达重组基因的受体也需要微生物。20世纪90年代后期开始了微生物基因组的研究。这项研究是从对微生物完整的全基因核苷酸测序入手，在分析基因结构的基础上，认识微生物的完整生物学功能。 微生物基因组研究具有目标明确、相对投入少、收效快、成果易于转化为产品等许多优点。目前大多数微生物基因组已被国外学者报道，或正在测序，但还有一些我国特有的微生物资源，如投入力量进行基因组研究，有可能很快获得高起点的基地。

微生物全基因组测序是一种绘制新颖生物的基因组、完成已知生物的基因组或比较多个样品基因组的重要工具。测序整个基因组对生成准确的参考基因组很重要，适用于微生物鉴定及其他比较基因组研究。

微生物重测序能够快速解析菌株之间的变异信息。利用高通量测序技术，对一个物种的全基因组进行测序，并与近缘参考基因组进行比对，开发海量的SNP，InDel等分子标记，系统全面的检测菌株之间的基因变异信息。同时还可进一步进行物种进化、种群特征、选择压力等深入研究。