资源描述：
《分子生物学技术在土壤微生物多样性研究中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2006年第6期山东教育学院学报总第118期分子生物学技术在土壤微生物多样性研究中的应用张海龙,石竹(山东教育学院生物科学与技术系,山东济南250013)摘要:土壤微生物传统的分离培养和鉴定方法所具有的困难性和局限性,是难以深入了解微生物生态学特性和多样性组成方面的主要障碍。分子生物学方法可研究和表征那些目前还不能够被培养的土壤微生物,获取关于土壤微生物群落多样性的更多更完整的信息。本文介绍了当前研究土壤微生物多样性的各种分子生物学技术,并分析比较了各种实验技术的特点和应用前景。关键词:土壤微生物;土壤微生物多样性;分子生物学技术中图分类号:Q938.1文献标识码:A文章
2、编号:1008)2816(2006)06)0145)051土壤微生物多样性研究的意义对各种污染物的效应来进行土壤污染诊断和确定土壤环境[1]1.1土壤微生物多样性的定义容量标准。因此,深入研究土壤的微生物多样性十分必微生物生态学是研究微生物群体与其周围的生物和非要。生物环境条件相互作用关系的科学,了解微生物群体的多2应用于土壤微生物多样性研究的各种分子生物学技术样性是其中的一个重要任务。土壤微生物与动物的种群变以往,对于土壤微生物多样性的研究是建立在传统的化,土壤有机质的积累,及主要元素地球化学循环的改变是微生物培养和分离技术上。由于这种方法人为限定了一些恢复生态的重要环
3、节。土壤微生物多样性则是指生命体在培养条件,无法全面反映微生物生长的自然条件;而且,可遗传、种类和生态系统层次上的变化,它代表着微生物群落培养微生物在自然界中仅占很小的一部分(土壤中约为0.的稳定性,也反映土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响。3%)。为了摆脱对培养技术的依赖,20世纪80年代末至土壤微生物多样性还可以定义为微生物生命的丰富性,通90年代初发展起来的一系列分子生物学研究方法和理念常以土壤生物区系的变化和生物化学过程间的相互关系来被广泛应用于微生物生态学的研究中。以下简要介绍了近反映。年来应用于土壤微生物多样性分析的各种分子生物学技1.2土壤微生物多样性研究的
4、重要性术,并就各种实验方法的主要应用及各自的优势和局限性人类社会的日益扩张,导致人类加速占据地球表面景进行分析阐述。观,并胁迫地球上生态系统提供不断增长的资源需求和废2.1土壤总DNA复性分析物吸收能力。而土壤是所有陆地生态系统的结构与功能基研究表明,土壤微生物大体的群落组成和总的遗传多[2]础。土壤微生物是土壤的重要组成部分,它参与土壤有机样性可通过测定群落DNA的解链行为和复性率来确定。质分解、腐殖质形成等生化过程,是土壤有机质和土壤养分微生物多样性越复杂,DNA的同源性越差,复性率就越低。[3]转化与循环的主要动力。此外,土壤微生物还是土壤养分Sandaa等用这种方
5、法研究了受不同程度重金属污染的土的储备库和植物生长可利用养分的一个重要来源,是土壤壤中微生物多样性的变化。DNA复性动力学分析表明未肥力水平的活性指标,在土壤生态系统中起着非常重要的受污染的对照土壤含有16000个细菌基因组,受低浓度重作用。植物通过影响土壤环境,从而影响到土壤微生物的金属污染的土壤含有6400个细菌基因组,而受高浓度重金结构和多样性,植被多样性和土壤微生物群落多样性之间属污染的土壤含有2000个细菌基因组,分别比对照下降了有着密切的相互关系。同时,土壤微生物的多样性及变异60%和90%。分析表明,重金属污染浓度越高,土壤微生物性,可以反映他们对环境的适应
6、性。许多对植物或动物有多样性越低。但该方法的分辨率低,单独使用此技术只能害的物质如酸害、杀虫剂、重金属等超过一定限度同样会影确定土壤微生物群落的大体差异,不能准确说明微生物群响或危及土壤微生物。鉴于此,有人提出借助土壤微生物落多样性的变化,要得到更精确的结果,还需要结合核酸杂收稿日期:2006)09)11作者简介:张海龙(1979)),男,山东寿光人,讲师。#146#张海龙等:分子生物学技术在土壤微生物多样性研究中的应用2006年第6期交等专一性更强的技术。不仅影响微生物数量,而且也使种群DNA水平发生了变2.2标记核酸探针杂交技术化。这从某一方面证明了微生物DNA分子与
7、环境因子之核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种间存在着复杂的信号网络,使其适应环境,导致了物种群落新的分子生物学技术。它是基于核酸分子碱基互补配对的结构的多样性。尽管这项技术无须进行特定生物体的描原理,用特异性探针与待测样品的DNA或RNA形成杂交述,但要弄清楚环境中微生物的数量和联系,特别是与已知分子的过程。由于它的高度特异性和灵敏性,近年来被广序列的基因相似性,需要一个大的数据库,不适合大量样本泛应用于土壤微生物多样性的研究。用于微生物多样性研的分析。究常用的探针主要有rRNA基因探针、抗性基因探针和编2.3.
