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土壤微生物检测有哪些方法?

上海室内环境检测中心       日期:2022-12-06      游览量:120
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  在陆地生态系统中,有大量的微生物种群生活在土壤中,可用于土壤微生物检测,包括细菌、蓝藻、放线菌和超微结构微生物等原核微生物,以及真菌、藻类(蓝藻除外)等真核生物、地衣等等,它们与动植物分工明确,主要扮演“分解者”的角色,参与土壤中几乎所有的生物和生化反应。由于土壤微生物的复杂性、土壤本身的变异性以及研究方法的不完善,以往对土壤微生物多样性的研究与动植物多样性研究存在较大差距。随着聚合酶链式反应(PCR)、核酸测序等现代生物分子生物学技术的快速发展,人们对土壤微生物的多样性有了更深入的认识;大量数据为直接探究土壤微生物群落结构提供了客观依据。全面的信息。

  1. 土壤微生物检测微生物平板培养法

  传统的土壤生态系统微生物群落多样性和结构分析主要是微生物的分离和培养,其次是一般生化特性或特定表型的分析,仅限于从固体介质中分离微生物。这种方法仅限于极少数 (0.1%-1%) 的可培养微生物类群,无法深入了解大多数微生物的分类地位和系统发育关系。

  2、分子生物学技术结合测序方法

  近20年来,分子生物学技术尤其是16SrDNA技术被广泛应用于鉴定未知细菌的研究。20世纪80年代以来,逐步建立了以分子系统发育分析为基础的现代微生物分子生态学研究方法,使研究人员能够在分子水平上研究土壤微生物多样性。其中,PCR-DGGE/TGGE方法应用广泛,得到普遍认可。DGGE/TGGE 的局限性在于检测的 DNA 片段长度范围为 200bp 到 900bp,超出这个范围的片段很难检测到。PCR扩增所需的G/C碱基对含量至少为40%,只能正常检测。鉴于环境中存在优势细菌群,DGGE 只能检测占社区细菌总数约 1% 或更多的分类群。TGGE 仪器的允许温度范围为 15°C 至 80°C。较大片段DNA的Tm值接近80℃,检测难度大;如果电泳条件不合适,不同序列的DNA片段不能保证分离,所以不同序列的DNA会迁移到同一个位置。

  3、 高通量测序方法

  研究表明,400-600个碱基的序列足以初步估计环境中的微生物多样性和种群分类。性状在微生物多样性研究中被大量使用。对于微生物 16S rDNA 序列,无论是全长还是部分序列,BLAST 程序都可用于与已知序列的相似性分析。已知序列的列表、相似度以及这些序列对应的微生物种类,但更准确的微生物分类还取决于系统发育分析。高通量测序的优点是:测序序列长,可覆盖16S/18S rDNA、ITS等高变区;高测序通量,可检测环境样品中的微量微生物;简单的实验操作,结果稳定,重现性强;无需复杂的文库构建,微生物DNA扩增产物可直接测序,实验周期短;测序数据便于生物分析。信息分析。该方法得到了期刊(Nature等)的认可,成为土壤微生物多样性检测的重要手段。

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