土壤微生物多樣性研究

土壤微生物

是地球上多樣性最高、物種最豐富的生物類群之一, 是生物地球化學過程的關鍵驅動。土壤微生物多樣性對森林、草地、濕地、農田等地球上的生態系統具有重要的驅動機制, 然而因受到人類活動的影響，其結構組成正在遭受破壞。近年來，土壤微生物多樣性已經成為生物多樣性研究中的熱點，其意義不言自明。今天小編帶大家來簡單回顧一下土壤微生物多樣性的研究方法及現狀。

傳統的研究方法培養分離法，即對土壤微生物進行分離培養後，通過顯微鏡觀察及生化特徵鑒定等進行分類，然而由於絕大部分微生物無法通過分離培養獲得，所以該方法不能完全反應真實的土壤微生物多樣性。

近年來, 高通量測序、指紋圖譜法以及生物信息學等新方法的快速發展, 為大規模、快速、準確、全面檢測土壤微生物多樣性提供了技術保障，已成為當前微生物多樣性研究的一個熱點。

限制性片段長度多肽性（RFLP）技術利用限制性內切酶在特定序列處切開DNA分子，產生限制性片段的特性，通過核酸電泳分離技術形成特定片段多肽性指紋圖譜。

近期發表的參考文獻：

Toxic effects of ionic liquid 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate on soil enzyme activity and soil microbial community diversity《Ecotoxicology & Environmental Safety》。

最近10年發展起來的高通量測序技術使核苷酸序列測定有了革命性的進步, 為監測微生物的多樣性、群落結構與環境基因組的時空變化提供了強有力的手段。

目前常見的監測過程是把野外獲得的土壤樣品運送到實驗室, 然後對提取的DNA進行序列測定, 再通過生物信息學方法對微生物類群和基因進行鑒定和分類。 但是由於研究方法的不統一, 雖然各研究計劃都產生了大量數據, 可是很難對這些數據進行整合。

土壤基因組DNA提取建議用Mo Bio公司生產的PowerSoil DNA isolation kit。該試劑盒採用的方法能有效地去除土壤中的PCR抑制物, 可重複性強。PCR擴增16S rRNA基因建議用515F/806R, 利用Illumina公司的Miseq或Hiseq平台測序; 18S rRNA基因的擴增推薦用Euk_1391F和EukBR ; 擴 增 子 序 列 的 處 理 推 薦 用 QIIME 平 台。

近期發表的參考文獻：

Fumigation with dazomet modifies soil microbiota in apple orchards affected by replant disease《Applied Soil Ecology》。

在研究內容上，目前大部分研究聚焦於生態氣候變化、植物連作、化學藥劑施用等對土壤微生物組成和多樣性的研究，而對生長於土壤之上的農作物由於土壤微生物多樣性改變後而產生的影響的研究較少。而這對於人類生存健康以及更直接的認識問題的嚴峻性，具有重要意義。對於研究者在提高研究內容的新穎上也是不錯的選擇。

近期發表的一篇文章關於土壤微生物多樣性降低會導致農作物對殺蟲劑的吸收量增多，有興趣的同學可以看一下。

參考文獻：

Loss of soil microbial diversity may increase insecticide uptake by crop《Agriculture Ecosystems & Environment》。

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#End#

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