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土壤微生物多样性研究

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浏览:- 发布日期:2017-08-02 09:28:18【

传统的研究方法培养分离法,即对土壤微生物进行分离培养后,通过显微镜观察及生化特征鉴定等进行分类,然而由于绝大部分微生物无法通过分离培养获得,所以该方法不能完全反应真实的土壤微生物多样性。

近年来, 高通量测序、指纹图谱法以及生物信息学等新方法的快速发展, 为大规模、快速、准确、全面检测土壤微生物多样性提供了技术保障,已成为当前微生物多样性研究的一个热点。

限制性片段长度多肽性(RFLP)技术利用限制性内切酶在特定序列处切开DNA分子,产生限制性片段的特性,通过核酸电泳分离技术形成特定片段多肽性指纹图谱。

近期发表的参考文献:

Toxic effects of ionic liquid 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate on soil enzyme activity and soil microbial community diversity《Ecotoxicology & Environmental Safety》。

最近10年发展起来的高通量测序技术使核苷酸序列测定有了革命性的进步, 为监测微生物的多样性、群落结构与环境基因组的时空变化提供了强有力的手段。

目前常见的监测过程是把野外获得的土壤样品运送到实验室, 然后对提取的DNA进行序列测定, 再通过生物信息学方法对微生物类群和基因进行鉴定和分类。 但是由于研究方法的不统一, 虽然各研究计划都产生了大量数据, 可是很难对这些数据进行整合。

土壤基因组DNA提取建议用Mo Bio公司生产的PowerSoil DNA isolation kit。该试剂盒采用的方法能有效地去除土壤中的PCR抑制物, 可重复性强。PCR扩增16S rRNA基因建议用515F/806R, 利用Illumina公司的Miseq或Hiseq平台测序; 18S rRNA基因的扩增推荐用Euk_1391F和EukBR ; 扩 增 子 序 列 的 处 理 推 荐 用 QIIME 平 台。

近期发表的参考文献:

Fumigation with dazomet modifies soil microbiota in apple orchards affected by replant disease《Applied Soil Ecology》。

在研究内容上,目前大部分研究聚焦于生态气候变化、植物连作、化学药剂施用等对土壤微生物组成和多样性的研究,而对生长于土壤之上的农作物由于土壤微生物多样性改变后而产生的影响的研究较少。而这对于人类生存健康以及更直接的认识问题的严峻性,具有重要意义。对于研究者在提高研究内容的新颖上也是不错的选择。

近期发表的一篇文章关于土壤微生物多样性降低会导致农作物对杀虫剂的吸收量增多,有兴趣的同学可以看一下。

参考文献:

Loss of soil microbial diversity may increase insecticide uptake by crop《Agriculture Ecosystems & Environment》。

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