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1、2007年34(4)微生物学通报·777·3分子生物学方法在水体微生物生态研究中的应用33王晓丹 李艳红(首都师范大学生命科学学院 北京 100037)摘要:微生物是生态系统的重要组成部分,研究水体中微生物的多样性和群落结构对于开发微生物资源、进行水体生物修复具有重要意义。现代分子生物学的发展为研究水体微生物提供了行之有效的方法。综述了16SrDNA文库构建、变性梯度凝胶电泳、限制性片段长度多态性、末端标记限制性片段长度多态性等技术的原理以及在水体微生物研究中的主要应用。关键词:分子生物学方法,水体微生物
2、生态,16SrDNA文库构建,变性梯度凝胶电泳中图分类号:Q93811 文献标识码:A 文章编号:025322654(2007)04207772053AdvancesinStudyingWaterMicrobialEcologybyMolecularBiologicalTechniques33WANGXiao2DanLIYan2Hong(CollegeofLifeScience,CapitalNormalUniversity,Beijing100037)Abstract:Microbesareimpo
3、rtantcompositionofecologysystem.Nowadaysit’sveryimportanttostudythemicrobialdiversityandcommunitystructure,especiallyinwaterbioremediationbymicrobiologicalresources.Modernmolecularbiologytechniquesprovideeffectivemethodstostudythemicrobialecosysteminaqua.
4、Severaltechniquesweresummarized,including16SrDNAclonelibrary,DGGE(Denaturinggradientgelelectrophoresis),RFLP(RestrictionFragmentLengthPolymorphism)andT2RFLP(TerminalRestrictionFragmentLengthPolymorphism),whiletheirapplicationtoanalyzewatermicrobialdiversi
5、tywereintroduced.Keywords:MolecularBiologicaltechniques,Watermicrobialecology,16SrDNAclonelibrary,DGGE 水体中微生物种类繁多、数量巨大,尤其是污此外,传统方法过程繁杂,很难对分离物进行精确染水体中微生物的种类仅次于土壤。微生物具有鉴定并反映系统发育关系,导致研究微生物多样性很强的降解和转化污染物的能力,因而在受污水体的真实概况受到限制。中起着举足轻重的作用。通过对目标水源微生物近年来,随着从环境中提取微
6、生物DNA方法的[5]群落的种群结构和多样性进行解析并研究其动态不断改进,以核酸一级结构为依据对微生物进行变化,可以为优化群落结构、调节群落功能和发现分类、进化、功能方面的研究获得了较大发展。一新的重要功能类群提供可靠的依据。若能从中进些分子生物学技术已用于微生物生态的研究,操作[1～3]一步分离得到优势菌株,再通过调整该优势菌简便还可有效地避免实验数据丢失;通过从基因水的活性状态还可用于修复水体,进行生态恢复。平探索微生物群落的丰度、均匀度、分析菌种的变微生物多样性以及群落结构的研究一直沿用异情况等,可
7、将微生物多样性的研究提高到遗传多传统分离、培养、鉴定并描述特征的方法。然而,研样性水平上,为全面认识微生物多样性在生态系统究证实自然界中有85%～9919%的微生物至今还中的原始构成、筛选出未知菌种提供了行之有效的[4]不可纯培养,因而以此为前提的形态学、生理生技术手段。目前,用于水体微生物生态研究的分子化反应和细胞组成成分结构的观察均受到了影响。生物学方法主要基于PCR技术,利用扩增产物再进3北京市自然科学基金资助项目(No.5062003),2006年北京市留学人员科技活动择优资助启动项目33通讯作者
8、 Tel:010268901692,E2mail:liyh@mail.cnu.edu.cn收稿日期:2006210230,修回日期:2007201215·778·微生物学通报2007年34(4)行各种分析。较为成熟的技术包括:16SrDNA文库只有在克隆数目足够的情况下才可以较为完整的[6]构建、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、限制性片段长认识种群组成的情况。因此造成工作量较大。此[7]度多态性(RFLP)、末端限制性片段长度多
