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1、·114·微生物学通报2004年31(1)3磷脂脂肪酸方法在土壤微生物分析中的应用王曙光侯彦林(中国科学院生态环境研究中心北京100085)摘要:磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物能通过不同的生化途径合成不同的PLFA,部分PLFA可以作为分析微生物量和微生物群落结构等变化的生物标记。在土壤微生物分析中,越来越多地采用了PLFA方法。主要对PLFA方法在土壤微生物分析中的应用做一综述。关键词:磷脂脂肪酸(PLFA),土壤微生物,生物量,群落结构中图分类号:Q93131文献
2、标识码:A文章编号:025322654(2004)0120114204APPLICATIONOFPHOSPHOLIPIDFATTYACIDMETHODINSOILMICROBIALANALYSISWANGShu2GuangHOUYan2Lin(ResearchCenterforEco2EnvironmentalSciences,CAS,Beijing100085)Abstract:Phospholipidfattyacidsarethemajorconstituentsofthemembranesofal
3、llivingcells,anddifferentgroupsofmicroorganismsynthesizeavarietyofPLFAthroughvariousbiochemicalpathways.SeveralPLFAscanbeusedas“signa2tures”toanalyzechangesinmicrobialbiomassandmicrobialcommunitiesstructure.MoreandmorePLFAmethodwasusedinsoilmicrobialanaly
4、sis.ThisarticlebrieflyreviewedtheapplicationsofPLFAmethodsinsoilmicrobialanalysis.Keyword:Phospholipidfattyacid(PLFA),Soilmicrobe,Biomass,Communitiesstructure土壤微生物是土壤有机无机复合体的重要组成部分,它们是土壤中生理、生化等各种反应的参与者和推动者。但是,由于栖息在土壤中的微生物种类繁多,生存状况复杂,加上微生物本身个体微小,结构简单,缺乏可以区
5、分的明显特征,尤其它们的组成和活动及其引起的许多生化过程,往往是互相交替、互相影响,给土壤微生物数量、组成和生态分布的测定带来了很多困难。虽然目前也有一些分析方法,但局限性很大,传统的方法观察到的微生物不到微生物群落的1%。所以,探索新的土壤微生物分析方法是土壤微生物学发展的当务之急。随着分子生物学的发展,有几种新方法被引用到土壤微生物分析中,如PLFA法,DNA法和Biolog法等。PLFA法以其对试验条件要求低、测试功能多和稳定性好等优点应用越来越多,但在国内,应用还比较少。本文主要对PLFA方法做一
6、介绍,综述了其在土壤微生物分析中应用,以促进该方法在我国土壤生物学研究中的应用。3国家自然科学基金资助项目(No140071053)ProjectGrantedbyChineseNationalNaturalScienceFund(No140071053)中国科学院生态环境研究中心知识创新工程课题资助项目(RCEES99014)联系人E2mail:shgwang2002@yahoo.com.cn收稿日期:2002211220,修回日期:20032012092004年31(1)微生物学通报·115·1什么是
7、PLFA方法PLFA是磷脂脂肪酸(phospholipidfattyacid)的英文缩写。PLFA是构成活体细胞膜的重要组分,不同类群的微生物能通过不同生化途径形成不同的PLFA,部分PLFA总是出现在同一类群的微生物中,而在其它类群的微生物中很少出现,细胞死亡后数分钟到数小时内细胞酶水解和释放磷脂,PLFA被降解,这是PLFA作为区分活体微生物[1]群落标记的基础。Frosteg¼rd等对已有的磷脂提取方法进行改进后,成功地应用到土壤微生物分析中。PLFA的命名一般采用以下原则:以总碳数∶双键数和双键距
8、离分子末端位置命名,c表示顺式,t表示反式,a和i分别表示支链的反异构和异构,br表示不知道甲基的位置,10Me表示一个甲基团在距分子末端第10个碳原子上,环丙烷脂肪酸用cy表示。从已有的研究结果可以发现,作为革兰氏阳性细菌的标记PLFA主要有:i14∶0、a15∶0、i15∶0、18∶1ω9,作为革兰氏阴性细菌的标记PLFA主要有:cy17∶0、cy19∶0。16∶1ω5、18∶1ω7、18∶1ω9、18∶2ω6、18∶2ω
