应用16srrna基因文库技术分析土壤细菌群落的多样性_刘玮琦(1)

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1、ResearchPaper研究报告微生物学报ActaMicrobiologicaSinica48(10)：1344~1350;4October2008ISSN0001-6209;CN11-1995/Qhttp://journals.im.ac.cn应用16SrRNA基因文库技术分析土壤细菌群落的多样性*刘玮琦，茆振川，杨宇红，谢丙炎(中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081)摘要：【目的】土壤微生物在菜田生态系统中具有重要的生态功能，通过16SrRNA基因克隆文库技术分析典型菜田土壤细菌群落结构的组成情况，为揭示典型的菜田土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应之间

2、的关系奠定基础。【方法】采用未培养技术直接从北京和山东两地典型菜田土壤样品中提取微生物总的DNA，分别构建基于通用引物PCR扩增的土壤细菌16SrRNA基因克隆文库，通过HinfⅠ和HaeⅢ限制性内切酶对两地土壤细菌16SrRNA基因文库中的克隆进行ARDRA(AmplifiedRibosomalDNARstrictionAnalysis)分析，将所有阳性克隆分为若干个可操作分类单元（OTU）。【目的】通过构建两地细菌克隆文库的系统发育树，并分析主要种群的组成表明：北京和山东菜田土壤细菌克隆文库的优势种群均为γ、β、α变形细菌亚群。两地的细菌种类组成分别包括124个OTUs和92

3、个OTUs。【结论】北京地区和山东地区典型蔬菜地土壤细菌种群中优势种群均为变形细菌，但是土壤细菌多样性降低，这可能与典型菜田的多年连作，种植蔬菜种类单一直接相关。同时，也可能是造成菜田土壤病害普遍发生，土壤退化的一个重要原因。关键词：土壤细菌群落；16SrRNA基因；ARDRA；系统发育分析中图分类号：Q938文献标识码：A文章编号：0001-6209(2008)10-1344-07土壤微生物群落结构是土壤生态功能的基础，它用。随后16SrRNA序列分析作为微生物分类系统的与土壤的化学性质、团聚体的形成以及土壤污染物的主要依据也得到了广泛认同，随着微生物核糖体数据降解等密切相关，

4、在一定程度上土壤微生物群落调节库的日益完善，该技术成为细菌分类和鉴定的一个有着土壤乃至整个生态系统的功能。土壤中存在着大量力工具。近年来，16SrRNA基因序列分析、核酸指[1]的微生物，其中以细菌的种类和数量最多，细菌在纹图谱分析以及16SrRNA基因克隆文库的建立等分土壤营养元素循环、有机物质的形成和分解、肥力的子技术也为微生物多样性结构和功能基因组的研究,保持和提高、生态环境的改善、植物的生长发育和作提供了崭新的思路。[2]物病虫害防治等方面均起着极其重要的作用。但是近年来，在高投入、高产出的农业体系中，大量大量微生物的不可培养性是传统微生物生态学在揭农药化肥的使用，过于倚

5、重于人为的投入，土壤自身示自然界微生物群落结构、生态功能及其相互关系研微生物的重要性往往被忽视，随之而来的是蔬菜病虫究中的最大障碍。然而，随着分子生物学的理论与技害的严重发生。在发展可持续农业的过程中，人们逐术在微生物生态学研究中的不断渗透,土壤微生物多渐认识到正像地上宏观生态系统一样，维护土壤生态样性的研究有了新的突破，其结果更趋于真实,大量系统的正常功能和稳定性，是实现可持续发展思想的未被认知的微生物新物种及其新功能得到鉴定和应前提。此外，由于多年来土地利用类型和结构的不断基金项目:“十一五”国家科技支撑计划课题(2006BAD07B03,2006BAD08A08,2006B

6、AD17B08);农业公益性行业科研专项经费项目(NYHYZX07-050)*通讯作者。Tel/Fax:+86-10-68919545;E-mail:xiebingyan2003@yahoo.com.cn作者简介:刘玮琦(1981−),女,内蒙古赤峰市,硕士研究生,主要研究方向为土壤微生物分子生态。E-mail:liuweiqi10124@126.com收稿日期:2008-03-04;修回日期:2008-07-31刘玮琦等：应用16SrRNA基因文库技术分析土壤细菌群落的多样性./微生物学报(2008)48(10)1345变化，尤其是粮食生产面积的减少和菜地面积的增1.3PCR扩

7、增细菌16SrRNA的反应条件加，必然带来土壤生物学性质的变化，尤其是最为敏PCR扩增所用引物：27f：5′-AGAGTTTGATCCT-感的土壤微生物群落结构将发生相应的变化，这将影GGCTCAG-3′，1492r：5′-TACGGCTACCTTGTTACG-响到土壤生态系统的功能发挥和结构的稳定。但目前ACTT-3′。PCR扩增所用反应体系：10×Buffer5µL，有关这方面的研究鲜有人涉及，尤其是长期以来缺乏2+Mg(25mmol/L)4µL，dNTP(5mmol/L)2