稳定性同位素探针技术在土壤功能微生物原位鉴定的应用

新近发展起来的稳定性同位素探针技术(SIP)与分子生物学方法结合,能够定向发掘复杂环境中参与特定生态过程的微生物资源,是土壤功能微生物原位鉴定的有效手段,具有广阔的应用前景.其原理是环境样品中的功能微生物代谢同化同位素标记的底物,通过对其生物标志物(即DNA、RNA、PLFA等)进行提取、分离、鉴定和比对分析,以此获取介导土壤物质转化和循环过程的功能微生物的直接信息.本文在分别介绍SIP技术在土壤功能微生物原位鉴定过程中的各种前处理方法、生物标志物选择及后续鉴定方法的基础上,综述了SIP技术在研究驱动土壤有机污染物生物降解、碳氮循环等过程的功能微生物原位鉴定的应用进展,展望了SIP技术在土壤微生物基因组学方面的应用前景.     

蚯蚓肠道对重金属污染土壤微生物群落结构的影响

为研究重金属污染土壤经不同生态类型蚯蚓消化后蚓粪和消化前土壤的微生物群落结构差异,选取2种不同污染特征的重金属污染水稻土,分别接种表栖型赤子爱胜蚓Eisenia fetida和内栖型壮伟环毛蚓Amynthas robustus进行10d室内盆钵培养后采集新鲜蚓粪,通过变性梯度凝胶电泳技术和序列分析研究蚓粪和对照土壤的微生物种群特征。蚓粪微生物丰富度和Shannon指数均明显高于对照土壤(P0.05),微生物群落结构发生变化,但2种蚓粪间微生物多样性指数无显著差异,群落结构具有一定的相似性。对蚓粪处理的优势条带进行序列分析发现,主要的优势菌群有:香味菌属(Myroides sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.)、金黄杆菌属(Chryseobacteriumsp.)、假单胞杆菌属(Pseudomonas sp.)、丛毛单胞菌属(Comamonas sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)以及不可培养细菌。蚯蚓取食重金属污染土壤消化后产生的蚓粪微生物群落结构发生变化,种群多样性更为丰富;不同生态类型蚯蚓间的蚓粪微生物群落有一定的相似性,其优势菌群大多为与金属迁移转化相关的菌群。     

畜禽粪便农用对土壤氨氧化及其功能微生物的影响

畜禽粪便作为有机肥农用是对养殖业产生的大量有机废弃物重要的综合利用途径。由于常含有重金属和抗生素等多种污染物,长期施用不仅污染土壤环境,而且影响土壤关键过程和土壤质量。本文综述了畜禽粪便农用对土壤氨氧化过程及其功能微生物影响的研究进展,表明:重金属对氨氧化过程及其功能微生物具有抑制作用,抑制影响程度与重金属种类和可溶性重金属相关,而与重金属全量相关性不高;抗生素对土壤氨氧化的影响过程和作用机制具有种间差别,如氟奎诺酮类抗生素在中高浓度时抑制氨氧化过程及功能微生物,而四环素类却表现出增益作用;抗生素与重金属对土壤氨氧化的复合影响有待进一步研究。     

稳定性同位素探针技术在土壤功能微生物原位鉴定的应用

新近发展起来的稳定性同位素探针技术（SIP）与分子生物学方法结合,能够定向发掘复杂环境中参与特定生态过程的微生物资源,是土壤功能微生物原位鉴定的有效手段,具有广阔的应用前景。其原理是环境样品中的功能微生物代谢同化同位素标记的底物,通过对其生物标志物（即DNA、RNA、PLFA等）进行提取、分离、鉴定和比对分析,以此获取介导土壤物质转化和循环过程的功能微生物的直接信息。本文在分别介绍SIP技术在土壤功能微生物原位鉴定过程中的各种前处理方法、生物标志物选择及后续鉴定方法的基础上,综述了SIP技术在研究驱动土壤有机污染物生物降解、碳氮循环等过程的功能微生物原位鉴定的应用进展,展望了SIP技术在土壤微生物基因组学方面的应用前景。