土壤DNA提取研究进展-论文.pdf

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1、科学研究土壤DNA提取研究进展韩朋(长江大学湖北省武汉市430100)摘要：DNA~取是分子生物学研究的基础，提取的DNA具备足够的纯度和结构完整性是进行PCR扩增等分子分析所必需的条件。土壤的组成和结构复杂，且类型多样，影响土壤DNA提取的因素有很多，研究土壤微生物多样性，关键是提取出足够数量、纯度、适当片段长度、具有代表性的土壤DNA。本文对土壤DNA提取的相关方面作了些论述，并探讨了DNA提取对土壤微生物多样性评估的偏差影响，最后进行了讨论和展望。关键词：D1提取土壤微生物多样性土壤是微生物生活的主要场所，蕴含着丰富的微生物资

2、源并表现出高DNA恢复方法，该研究为应对某一具体的土样提供了指导便于选择适当度的多样性，据估计每克土壤中含有4000—7000种近1O。个细菌细胞，含的DNA提取和纯化方法。有人在此基础上，改进了方案，来提取几种性质有几千到上百万种不同的基因组信息。长期以来，对土壤微生物的研究仅不同的土壤样品DNA，并得到了较好的结果。而有些土壤样品来自于极限于极少部分可培养的微生物，而这种可培养的微生物还不到自然界微生端环境或由于本身特性，提取出满足用于分子分析的DNA比较困难。这物总量的1％，实际上绝大多数环境微生物都是不可或很难被培养的，利用

3、时结合使用不同的细胞裂解方法就显得特别重要(常见的细胞裂解方法见传统的培养方法研究土壤微生物多样性，具有很强的偏好性。随着发展起表1)。例如引进土壤预洗涤程序用于提取一般有机质(腐植酸)和金属离来的宏基因组学利用分子生物学的研究方法绕过培养方法来研究微生物子含量比较高的森林土样DNA，DNA提取产量和质量可以得到改善。风多样性及功能这一局限，为土壤微生物研究开辟了新的道路【11。而宏基因组沙土壤本身微生物数量较低，需要采取特殊的土壤处理方法，以获得足够学技术在研究土壤微生物方面的关键第一步是提取DNA。产量的DNA，张颖等人也报道了

4、一种风沙土壤微生物总DNA提取方法，提取高浓度、大片段、多样性程度高、具有代表性的土壤微生物总获得的DNA可直接用于PCR分析㈣。还有，一些极端环境如火山土壤样DNA对土壤微生物多样性研究至关重要。然而，土壤是一个非常复杂的异品DNA提取面临着粘土和其他矿物含量高的难题，RuthM．Henneberger质体系，其中含有的腐植酸及腐植酸类似物、酚类化合物、重金属离子等，等[11]尝试了各种提取方法，最终成功地提取到了效果较好的DNA，这都证在DNA提取过程中如不能有效去除，将直接影响后续的PCR扩增、核酸明了结合使用不同提取处理的重

5、要性。杂交、内切酶消化等分子操作日。土壤微生物DNA的提取纯化是一个耗DNA提取技术除了在土壤样品上的应用外，还有很多其他的环境样时、繁琐的过程，许多学者一直在探索更加快速、高效、低成本的土壤DNA品如沉积物、堆肥、植物组织、动物标本、消化物或粪便、骨骼牙齿、化石冰提取方法。F面就近年来己发表的国内外DNA提取相关方面的文献，对与冻土、碳酸盐岩石、唾液等。另一方面，DNA提取技术的不断发展与成熟DNA提取作了些论述。也促进了市场上出现了许多各种各样的商业化DNA提取试剂盒。s．M．一、土壤DNADineen等旧比较了6种商业DNA提

6、取试剂盒用于三种土样细菌孢子的土壤中的DNA主要存在于细胞核内，核内DNA占整个细胞DNA量DNA提取，结果表明FastDNA~SPINkit提取DNA产率最高，而E．z．N．的90％以上，核外DNA主要有线粒体DNA和质粒DNA，因此，土壤A．0SoilDNA和PowerSoil~DNAIsolationkits在去除壤土提取物中PCRDNA提取主要获得的是核内DNAES]。抑制物方面表现出最高的效率。二、影响土壤DNA提取的主要因素以上所诉的大多属于直接法，直接法虽然产量高，但是纯度一般较低，影响土壤DNA提取的因素主要有以下几

7、点：1)DNA与土壤环境基质有时需要进一步的纯化，获得的DNA片段也较小；相对而言，间接法虽然的相互作用。DNA与粘土矿物、高含量有机质等之间的吸附会降低DNA需要另外的特殊处理材料和足够的土壤数量，耗时长，但获得的DNA纯提取产量。2)DNA共提取物。土壤中含有的腐植酸及腐植酸类似物、酚类度高、长片段多，且含有更少的真核基因序列，在进行深入的微生物群落测化合物、重金属离子等对土壤DNA提取存在影响，限制性内切酶活性在序和克隆构建福斯质粒文库方面，间接法是一个有用的方法_l3I。共提取的腐植酸浓度为0．8-51．71~g／mL时就受

8、到抑制，且Taq聚合酶对四、土壤DNA提取方法对土壤微生物多样性分析的偏差影响腐植酸具有高抑制敏感性[41。3)DNA的降解、损失或损伤。土壤样品保存方已报道的从土壤中提取DNA的方法有很多种，但大多数只适用于有法不当，会导致微生物细