土壤中微生物DNA高效提取方法的筛选

设计了3种从土壤中直接提取微生物DNA的方法,并通过PCR扩增和DGGE电泳比较了不同方法所提取DNA的质量以及对后期分子生物学研究的适用性。结果表明,化学法和酶法相结合的提取方法所获得的DNA完整性最好,适用于PCR扩增,并且通过DGGE电泳分离出最丰富的条带,是一种高效的提取土壤微生物DNA的方法。     

应用PCR-DGGE指纹技术研究真空包装火腿切片贮藏过程中的微生物动态变化

应用16S rDNA变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱和系统发育分析方法,揭示了火腿切片在真空包装、4 ℃贮藏条件下主要微生物的动态变化.直接从火腿中提取总的细菌DNA,用巢式PCR和降落PCR扩增16S rDNA V3可变区序列,再通过DGGE得到动态变化指纹图谱.DGGE图谱表明,产品在贮藏初期具有丰富的微生物群落,说明污染微生物的多样性,但经过一段时间后,只有少数种类细菌存活并最终成为主导菌群.DGGE优势条带经DNA序列分析表明,代表最相似菌为清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)和弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus),其次是长膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)和非培养的明串珠菌(uncultured Leuconostoc).     

桉树人工林根际土壤DNA提取的优化

通过优化土壤微生物总DNA的提取方法,获得高纯度、高得率和完整性好的总DNA,为桉树种植地土壤微生物群落多样性的分析奠定基础。综合比较已报道的土壤微生物DNA提取方法的优缺点,设计了7种从巨桉(Eucalyptus grandis Hill ex Maiden)人工林根际土壤中直接提取微生物DNA的方法,并通过PCR扩增、DGGE电泳及荧光定量PCR分析比较了不同方法所提取DNA的质量以及对后期分子生物学研究的适用性。结果表明,使用PVPP和硫酸铝铵联用吸附腐殖酸杂质后,采用PEG 8 000沉淀能够有效地提取桉树根际土壤DNA。该方法提取的DNA纯度最高,OD260 nm/OD230 nm达到2.45,OD260 nm/OD280 nm达到1.78,DNA得率为5.56μg/g土壤,适用于PCR扩增和荧光定量分析,并且通过DGGE电泳分离出最丰富的条带,是一种高效的提取土壤微生物DNA方法。     

土壤镰刀菌种群检测的巢式PCR-DGGE方法的建立

本试验比较了4种提取小麦-玉米轮作免耕田土壤DNA的方法,并对巢式PCR反应体系和扩增条件进行了优化,建立了适合检测土壤中镰刀菌多样性的PCR-DGGE体系。结果表明:土壤DNA的质量是影响PCR扩增结果的关键因子,试剂盒Fast DNA SPINfor Soil所提土壤DNA片段接近23 bp,A260/A280比值为1.84,DNA产量为18.1μg/g,更适合进行PCR反应。DNA模板的浓度决定PCR扩增结果,第一轮PCR扩增的DNA模板适宜量为2～5 ng,以第一轮PCR产物的原液为模板进行第二轮PCR扩增,在退火温度为67℃时扩增结果最好。PCR产物在变性范围为45%～60%的丙烯酰胺梯度凝胶中电泳7～8 h,其条带能够完全分离,可以用作土壤中镰刀菌多样性的检测。     

单增李斯特菌基因组DNA提取方法比较

为了选择一种简单、快速、有效的单增李斯特菌基因组DNA的提取方法,采用溶菌酶-蛋白酶K法、氯仿/异戊醇法、液氮冻融法提取单增李斯特菌基因组DNA,利用PCR扩增结果判断所得DNA样品的质量.结果为,3种不同方法均能扩增出234 bp条带,溶菌酶一蛋白酶K法提取的DNA模板检出限最低,为1.25 x 10,CFU/mL.结论为,溶菌酶-蛋白酶K法提取的DNA模板进行PCR扩增检出限最低,该方法提取的基因组DNA适用于PCR扩增和其他分子生物学研究.     

研究土壤微生物多样性的PCR条件优化

[目的]对PCR-DGGE法的试验条件进行优化,以更好地分析土壤微生物遗传多样性。[方法]改良高盐法提取土壤DNA,改进引物设计,改变PCR反应过程中退火温度、扩增体系,比较PCR扩增结果。[结果]经过改良的高盐法提取的土壤微生物DNA效果更好。PCR扩增选择20μl体系条带单一,易于操作。退火温度选择在55℃时无非特异性扩增,35个循环次数易于后续DGGE分析。[结论]已经优化的PCR基因扩增体系特异性高且稳定可靠。     

研究土壤微生物多样性的PCR条件优化(英文)

[目的]对PCR-DGGE法的试验条件进行优化,以更好地分析土壤微生物遗传多样性。[方法]改良高盐法提取土壤DNA,改进引物设计,改变PCR反应过程中退火温度、扩增体系,比较PCR扩增结果。[结果]经过改良的高盐法提取的土壤微生物DNA效果更好。PCR扩增选择20μl体系条带单一,易于操作。退火温度选择在55℃时无非特异性扩增,35个循环次数易于后续DGGE分析。[结论]已经优化的PCR基因扩增体系特异性高且稳定可靠。     

清香型小曲白酒机械化酿造过程中细菌多样性及酿造性能分析

研究清香型小曲白酒机械化酒酿造过程中的细菌多样性,分析不同种属的细菌酿造性能。优选酒醅中微生物基因组的提取方法,优化PCR扩增V3区核酸序列的程序和DGGE凝胶的电泳条件。PCR扩增V3区核酸序列的最佳退火温度为54℃,120 V电泳8 h的DGGE凝胶有22条差异明显的条带,切胶PCR扩增,测序比对鉴定出22种细菌。种属优势菌芽孢杆菌和乳酸杆菌为主要风味功能菌。鸡葡萄球菌、人葡萄糖球菌、肺炎克雷伯菌、肉芽肿杆菌、食酸丛毛单胞菌为倾向有害菌。高温糖化时期细菌的主要种类为耐热的芽孢杆属,肺炎克雷伯菌和肉芽肿杆菌在发酵阶段侵入到酒醅中。     

适于SSR-PCR的农作物基因组总DNA高通量提取方法的建立

[目的]建立一种新的、通用、快速的农作物基因组总DNA提取方法,为应用分子标记技术研究遗传多样性及变异提供方便.[方法]分别从甘蔗、水稻、玉米、花生和大豆5种作物中提取基因组DNA,用琼脂糖凝胶电泳对所提取的DNA质量进行检测,然后每种作物分别选取两对SSR引物进行PCR扩增,用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测扩增结果.[结果]采用该提取方法,不同作物产生的纯DNA在100.0~160.0 g/g,提取DNA的A260/A280比率在1.80~1.95.此外,电泳凝胶未出现可见的RNA污染,每个作物基因组DNA单一条带非常清晰,DNA结构完整,质量较高,适用于分子标记的研究.应用SSR分子标记进行PCR扩增,重复性、稳定性好,经琼脂糖凝胶电泳检测,条带清晰且分辨率较高.[结论]建立的DNA提取方法为直接将叶片剪碎后装入EP管中,加入提取缓冲液进行DNA提取,省去了用液氮研磨的过程.与传统的DNA分离方法相比,新建立的DNA提取方法具有高通量、简单、快速、经济效益高等优点.     

中国兰ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选

[目的]优化中国兰的ISSR-PCR反应体系,并筛选适用于中国兰ISSR分析的候选引物,为ISSR分子标记在中国兰的辅助育种及亲缘关系和遗传多样性分析等提供技术参考.[方法]以6个中国兰品种为材料,采集其叶片样品,分别用研钵法和研磨仪法进行破碎研磨,比较两种方法提取DNA的效果,利用L25(53)正交试验和单因素试验对DNA模板量、引物浓度、2×Taq Master Mix添加量、循环数和退火温度进行优化,建立最佳ISSR-PCR反应体系,并从ISSR分子标记通用引物中筛选适用于中国兰的ISSR分析候选引物.[结果]研磨仪法提取的DNA浓度明显高于研钵研磨法,但二者提取的DNA质量均较好(OD260/OD280为1.7~2.0).对ISSR-PCR反应体系扩增结果的影响程度排序为DNA模板量>引物浓度>2×Taq Master Mix添加量.综合考虑成本和DNA模板量,最佳ISSR-PCR反应体系(20.0μL):DNA模板10.0 ng、引物0.8μmol/L和2×Taq Master Mix 9.0μL.最佳循环数为35,最佳退火温度为49.6℃.基于上述优化结果,从100条引物中共筛选出42条适用于中国兰的ISSR候选引物.[结论]研磨仪法可有效提高中国兰基因组DNA的提取率和质量,且利用优化后的ISSR-PCR反应体系和扩增程序及筛选出的引物,扩增获得的条带清晰、稳定,多样性好,可用于中国兰的遗传多样性和亲缘关系等分析研究.     

双齿围沙蚕消化道共栖微生物菌群多样性的PCR-DGGE分析

将采自青岛市沿海潮间带的双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis(体质量为4～5 g)置于无菌海水中暂养24 h后,分别从5条双齿围沙蚕消化道中提取微生物基因组总DNA,应用细菌16S rDNA通用引物341f/534r进行细菌16S rDNA基因V3高变异区的PCR扩增,再将PCR产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),从而获得样品消化道共栖微生物群落特征的DNA指纹图谱。通过对指纹图谱半定量分析发现,采集的双齿围沙蚕消化道共栖微生物菌群多样性丰富,优势条带明显,不同个体间既存在共同的微生物种属,也有各自特异的种属。其中存在一条共同的优势条带,但优势条带含量存在个体间差异。分别对DGGE指纹图谱中公共条带序列进行测序比对,结果表明,产丙酸菌属Propionigenium分别为5个样品中的优势菌群,假交替单胞菌属Pseudoalteromonas广泛分布于双齿围沙蚕消化道中。研究表明,基于16S rDNA的PCRDGGE图谱技术是分析双齿围沙蚕及其他海洋沉积食性无脊椎动物消化道微生物菌群结构较为有效的手段。     

应用PCR—DGGE技术研究四角蛤蜊的细菌多样性

应用PCR—DGGE技术对盘锦某滩涂四角蛤蜊Mactra venerformis体内的细菌多样性进行了分析。使用SDS裂解法提取样品的总DNA,采用大多数细菌通用引物F338GC／RS18从总DNA中成功扩增出16SrDNA片段,然后对PCR产物进行DGGE分析,并将DGGE图谱上部分条带回收、再扩增、克隆和测序：将所测序列在GenBank核酸数据库中进行检索,用BLASTN分析DNA序列获得相似性最近的细菌。DGGE图谱显示,四角蛤蜊体内的细菌种类比较丰富,且不同时间样品细菌的优势菌群结构有一定的差异。将所测条带序列进行比对,结果表明,细菌种群中包括支原体属Mycoplasma、假单胞菌属Pseudomonas、弧菌属Vibrio、红球菌属Rhodococcus和鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas及不可培养的细菌。     

不同蔬菜连作对土壤细菌DNA分子水平多态性影响的研究

 采用从土壤中直接提取微生物总DNA，并用细菌16S rDNA特异性引物进行PCR扩增、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、克隆和测序等一系列分子生物学手段，研究了不同蔬菜连作对土壤中细菌群落结构的影响。结果表明,采自同一地区的土壤样品，其DGGE图谱的相似性很高；同时蔬菜连作对土壤中细菌的群落组成产生影响，这种影响同蔬菜作物种类和连作年限有关。研究结果还表明，所取土样中的细菌大多数为Proteobacteria 类细菌，另外Acidobacteria、Sphingobacteria和Actinobacteria 类细菌只占少量比例。     

PCR-DGGE指纹技术与分离技术结合筛选藏灵菇奶发酵过程的优势菌

【目的】获得藏灵菇发酵奶发酵过程的优势菌，并开发出纯培养发酵剂替代藏灵菇进行这类新型发酵奶的工业化生产。【方法】将PCR-DGGE指纹技术和传统培养方法结合，对藏灵菇发酵奶中微生物种群结构进行研究。【结果】DGGE指纹图谱显示混合菌群中细菌有4条条带无对应的纯菌株，而纯菌株中有2株在混合菌群的图谱上没有相应的条带。通过对150株分离菌的PCR-DGGE指纹图谱分析，获得了8组乳酸菌和5组酵母菌，进一步的序列分析和相似性比较，确立了藏灵菇发酵奶中的优势菌为肠膜明串珠菌、乳酸乳球菌、开菲尔乳杆菌、干酪乳杆菌和克鲁维酵母，单孢酵母、啤酒酵母、假丝酵母发酵后期成为优势菌。【结论】本研究建立了一种基于分子生态的微生物高效筛选技术，为藏灵菇纯培养发酵剂的开发提供了理论依据及丰富的菌种资源。     

外来种互花米草盐沼土壤微生物16S rRNA特征分析——以江苏省潮间带为例*

 通过对互花米草盐沼和对应光滩的土壤微生物16S rRNA的特征检测,分析了外来种互花米草的侵入对潮间带生态系统土壤微生物多样性的影响。试验中采集了江苏滨海不同季节光滩与互花米草(Spartina alterniflora)盐沼的土壤,直接提取法分离得到其中的土壤微生物DNA,并采用Sepharose 4B吸附柱对DNA进行纯化,有效地去除了腐殖酸,得到纯度较高的DNA样品模板。通过选取特异引物扩增16S rRNA基因序列,得到了较清晰的结果:有差异的16S rRNA扩增片断通过DGGE被分开,形成可见条带;不同的样品由于其中的微生物多样性的差异,扩增出的条带数量及其在凝胶上的相对位置都有一定的差异。结果显示:互花米草盐沼与光滩的土壤微生物群落多样性皆较低,二者在互花米草生长初期其土壤微生物群落结构具有一定的相似性。但总体来说,外来种互花米草的种植较明显地改变了滩涂的土壤微生物群落结构;此外,滩涂土壤微生物群落随着季节的变化而发生了较大的改变。     

3龄思茅松毛虫幼虫肠道好氧细菌的分离及ARDRA多态性分析

从3龄思茅松毛虫(Dendrolimus kikuchii)幼虫肠道样品中分离得到11株好氧细菌.以细菌基因组DNA为模板,扩增16 S rDNA,并用4种限制性内切酶HaeⅢ和HindⅢ、HinfⅠ和TaqⅠ对PCR扩增产物进行ARDRA多态性分析.对聚类图谱的分析结果发现11株好氧细菌在70％的遗传相似度水平上聚成4个不同分类操作单元(OTU),表明3龄松毛虫中肠道内好氧细菌的遗传多样性水平偏低.     

PCR-DGGE技术分析不同地区野生锯缘青蟹肠道菌群多样性

采用PCR-DGGE技术对7个地区的锯缘青蟹肠道菌群进行了群落结构分析和比较。结果显示7个地区的锯缘青蟹肠道菌群的结构多样性存在较大差异,相似性指数在30%～70%之间,且同一地区雌雄样本的肠道菌群相似性也存在差异。对DGGE图谱中的12条主条带进行回收、测序,结果经Blast比对,发现12个条带代表的细菌分别属于3个细菌类群：变形细菌(Proteobacterium)、厚壁菌(Firmicutes)和棍状厌氧菌(Anaerorhabdus),其中有7个条带代表的细菌为不可培养的种类。     

南美白对虾养殖系统中氨氧化菌多样性研究

[目的]为解决养殖水体的氨氮污染问题提供依据。[方法]研究南美白对虾养殖池塘底泥中的氨氧化菌的多样性和种群分布及其amoA基因的多样性,并与池塘周边土壤中的氨氧化菌群落结构进行比较。[结果]不同样品中氨氧化菌数量差异显著,其中池塘周边土壤中最多,达到4.5×105cfu/g,其次是池塘底泥和水体。来自土壤和底泥两个DNA样品均扩增到了预期长度(491 bp,517 bp)的amoA基因片段。底泥样品的DGGE条带数明显多于池塘周边土壤样品。土壤和底泥样品仅有1个共同的氨氧化菌种属,其序列与Nitrosospira sp.相似性达96%。池塘周边土壤的氨氧化菌种属序列与Nitrosospira sp.都有高度同源性。池塘底泥中Nitrosomonas sp.为氨氧化菌的优势菌群。[结论]构建的amoA基因克隆文库能较好反映南美白对虾养殖系统中氨氧化菌的多样性。     

3种DNA提取方法对养殖池塘不同生境菌群PCR-DGGE分析的影响

比较3种DNA提取方法(溶菌酶法、CTAB法及珠磨法)对养殖池塘几种生境(底泥、饲料、草鱼肠道内容物及肠道壁)菌群PCR-DGGE分析的影响。结果表明,以3种提取方法获得的DNA为模板均能进行16S rDNA V3区特异性片段扩增;但不同DNA提取方法对池塘不同生境菌群DGGE指纹图谱存在显著影响。DGGE指纹图谱显示草鱼肠道内容物菌群(溶菌酶法)与肠道壁菌群(溶菌酶法)存在较高一致性,底泥菌群(CTAB法)及饲料菌群(溶菌酶法)与鱼体肠道菌群(包括内容物菌群和肠道壁菌群)则存在明显差异,但肠道菌群与底泥菌群的相似度相对更高。研究提示采用微生物分子生态学工具对养殖池塘不同生境进行菌群结构分析时,需提前优化DNA提取方法;在以投饲为主的养殖鱼塘中,草鱼肠道菌群更多源自于池塘底泥。     

陈化烟叶中细菌基因组DNA的提取及其多样性分析

以陈化10个月的河南襄城NC89烟叶为材料提取烟叶中细菌的基因组总DNA,并通过PCR—变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),研究烟叶中细菌的多样性。结果发现,烟叶中细菌基因组16SrDNA V3区的PCR—DGGE图谱至少存在25条可分辨条带,其中4条亮度较强,表明陈化烟叶中细菌区系组成较多,优势种群可能有4种。