宏基因组技术构建土壤宏基因组文库研究进展

土壤中大部分的微生物不能被培养,从而限制了对土壤微生物的开发利用,宏基因组技术可以解决这一难题,成为开发微生物资源的一种工具.阐述了宏基因组文库的构建、土壤宏基因组文库的特点及筛选文库获得的一些成果,并分析了构建土壤宏基因组文库存在的问题.     

宏基因组技术在筛选未培养微生物中新型酶的研究进展

介绍了宏基因组文库的构建及酶基因的筛选方法,对瘤胃、土壤及其他环境中微生物宏基因组文库的构建和酶基因的筛选研究进行了综述,同时就宏基因组技术在未培养微生物研究中的应用进行了展望。     

宏基因组技术及其应用研究进展

传统培养方法从环境中只能获得1%左右的微生物,而宏基因组技术作为一种不依赖于培养的新理念和新方法,可以克服上述瓶颈,使从探究环境中获得大量未能培养的微生物成为现实.宏基因组技术于10年前诞生,至今已取得了令人瞩目的进展.对宏基因组学的概念、方法和应用等方面进行了综述,以期为同类研究提供参考.     

宏基因组在动物肠道微生物中的应用研究进展

肠道微生物与机体之间始终保持着一种动态平衡的关系,它们不仅在机体的消化吸收方面发挥作用,而且在机体免疫、营养物质代谢等方面起着重要调节作用。近年来,随着宏基因组研究的快速发展,人们利用宏基因组在动物肠道菌群上进行了广泛研究,肠道微生物菌群结构及其在生理代谢途径中发挥的作用在此基础上得到了更全面的认识。综述宏基因组在肠道微生物方面的研究进展,旨在为动物生产相关领域的研究提供参考。     

叶围微生物宏基因组文库的构建和分析

宏基因组文库技术是开发利用未培养微生物基因资源的有效途径。采用CTAB-SDS法直接从植物叶面沉积样品中提取基因组DNA,构建了以puc19为载体的基因组文库,共获得8126个阳性克隆,文库DNA总容量约30.1MB,平均插入片段长度为3.8kb。叶围微生物基因组文库的成功构建,对于以后研究植物和叶围微生物的关系有重要意义。     

稻田土壤细菌宏基因组文库构建

为了从土壤宏基因组文库中筛选获得具有微生物农药活性的化合物及其基因簇,本研究构建了稻田土壤细菌宏基因组文库.采用直接裂解法提取土样DNA并对其纯化,之后RFLP-PCR分析土样DNA中细菌16S rDNA 基因的多样性,最后以提纯的土壤DNA为外源片段,以Fosmid载体构建了土壤宏基因组文库.提取纯化后的DNA片段大于23kb,RFLP-PCR分析土样DNA具有丰富的遗传多样性,构建获得的土样宏基因组文库约含10 000个克隆子,文库容量为3.56×10(8)bp.本研究掌握了构建土壤宏基因组文库的方法,构建的宏基因组文库可为后续的文库筛选以及获得绿色环保的微生物农药奠定了基础.     

新疆泥火山土壤宏基因组DNA的提取方法研究

[目的]寻找一种有效的泥火山土壤宏基因组DNA的提取方法。[方法]分别采用CTAB法、SDS加酶法、实验室改进法、试剂盒法提取泥火山土壤宏基因组,比较4种方法的提取效果。[结果]试剂盒法的提取效率最高、纯度最好;实验室改进法次之;SDS加酶法提取量最多。实验室改进法获得的DNA稀释10倍可直接用于PCR扩增。[结论]从经济和DNA质量的角度考虑,实验室改进法可作为新疆泥火山土壤宏基因组DNA提取最有效的方法。     

磁铁矿尾矿宏基因组DNA提取方法的初步研究

[目的]寻找一种有效的磁铁矿尾矿宏基因组DNA的提取方法。[方法]分别采用直接提取法和SDS高-盐法提取邯邢矿区磁铁矿尾矿宏基因组DNA,比较2种方法的提取效果。[结果]直接提取法的提取效果较差,基本上没有提出DNA,SDS高-盐法的提取效果较好,DNA得率较高;23 S rDNA特异序列扩增结果显示,所提DNA能够满足PCR扩增的需要。[结论]所取尾矿样品中含有大量的金属离子,这些金属离子不但影响溶菌酶的活性,而且影响后续PCR扩增效率,所以提取DNA前需对样品进行高浓度TE处理。     

宏基因组学——研究环境微生物的钥匙

介绍了宏基因组学的发展概况、基本研究方法和在微生物研究中的应用,并对该学科的发展前景进行了展望。     

新疆泥火山土壤宏基因组DNA的提取方法研究（摘要）

[目的]寻找一种有效的泥火山土壤宏基因组DNA的提取方法。[方法]分别采用CTAB法、SDS加酶法、实验室改进法、试剂盒法提取泥火山土壤宏基因组,比较4种方法的提取效果。[结果]试剂盒法的提取效率最高、纯度最好;实验室改进法次之;SDS加酶法提取量最多。实验室改进法获得的DNA,稀释10倍可直接用于PCR扩增。[结论]从经济和DNA质量的角度考虑,实验室改进法可作为新疆泥火山土壤宏基因组DNA提取最有效的方法。     

富集培养促进宏基因组途径获得聚酮酶基因的研究

进行了富集培养促进宏基因组途径获得聚酮酶基因的研究。结果表明,通过富集培养土壤样品有效提高了红树林土壤高分子量DNA的提取效率,且经分散差速离心(DDC)法预处理并由RH-土壤浸提液富集培养后,可同时检测到放线菌和聚酮化合物合成酶的特征序列,该富集培养样品有助于构建红树林土壤宏基因组BAC文库和聚酮合酶基因的筛选。     

微生物宏基因组学及其在瘤胃微生物研究中的应用

宏基因组学可以在非实验室纯培养的条件下直接获取环境微生物DNA,并对其基因组进行分析,将其克隆到合适的载体上,筛选所需要功能基因。就微生物宏基因组学及其在瘤胃微生物研究中的应用作一综述。     

番茄灰霉病病株根际土壤宏基因组文库的构建

利用宏基因组DNA提取试剂盒提取番茄灰霉病病株根际土壤微生物宏基因组DNA,经PstⅠ和HindⅢ双酶切,回收1-5kb大小的片段,与经过相同酶酶切的PblueScriptⅡKS（＋）质粒载体相连接,转入大肠杆菌DH5a,构建了番茄灰霉病病株根际土壤微生物宏基因组文库。     

稻瘟病抗性鉴定田土壤宏基因组文库构建及分析

从稻瘟病抗性鉴定田中提取土壤微生物宏基因组DNA,EcoRⅠ和BamHI双酶切后插入到经同样双酶切的pSK 载体中,转化至DH5α感受态细胞,构建了土壤微生物宏基因组文库。随机挑选了9个克隆测序,并通过NCBI的Blastx分析了序列可能所属的物种和基因。结果其中有6个能与库中序列达到较大匹配,3个的分析结果表明可能是新基因,说明所建文库的生物多样性和新基因数较丰富。     

基于宏基因组学的转基因棉田土壤微生物功能多样性分析

[目的]研究转基因棉田土壤微生物的功能多样性。[方法]采用直接法提取转基因棉根际土壤微生物总DNA,用限制性内切酶BamHI进行部分酶切,回收2.0～4.0 kb大小的片段插入到pUC19/BamHI脱磷载体上,转化到DH5α高效感受态细胞,构建宏基因组文库。随机挑取10个克隆序列测序,并通过NCBI预测可能存在的开放式阅读框和进行序列比对分析。[结果]该文库的外源插入片段平均长度为2.4 kb,90%以上克隆都含有插入片段,10个序列中存在着多种功能的开放式阅读框,包括一些水解酶、脱氢酶、脂解酶、修饰酶、抗生素及与电子传递链相关的酶类。[结论]该研究可为研究转基因棉大面积野外种植以后的生态安全性提供参考。     

养猪发酵床微生物宏基因组基本分析方法

养猪微生物发酵床分解猪粪、消除恶臭,将猪粪形成生物菌肥,实现了养猪污染的微生物治理和猪粪的资源化利用,微生物起到关键作用。然而,关于发酵床微生物群落的种类、数量、结构等方面系统研究鲜见报道。课题组采用高通量宏基因组学方法,系统地开展了微生物发酵床的微生物组研究,揭示不同空间、不同深度、不同发酵程度、不同垫料组成、不同季节发酵床中的微生物组成及其区系演替规律。本文就相关的宏基因组测序的样本采集、样本处理、测序原理、分析模型、数据统计、结果表述等分析流程和方法进行了归纳,阐明微生物组操作分类单元(OTU)鉴定,物种累积曲线,核心微生物组,种类丰度主成分分析,种类秩-多度曲线,物种组成丰度柱状图、热图、星图等分析的原理与方法,列举微生物组种类复杂度α-多样性分析、β-多样性分析、种类显著性差异LEfSe分析,冗余分析等实例,为深入研究发酵床微生物群落提供了完整的分析思路和范例。     

宏基因组学技术在生物冶金中的应用

介绍了生物冶金的发展概况以及制约其推广应用的因素,阐述了宏基因组学技术在生物冶金中的应用,包括在开发新的浸矿微生物资源、揭示浸矿微生物群落种群关系、获取外源功能基因和在浸矿微生物抗性机制研究中的应用,展示了宏基因组学技术推动生物冶金研究发展的巨大潜力。     

一种适宜于文库构建的土壤微生物总DNA提取方法

采用改良的方法提取2种土壤微生物总DNA,并采用透析法对提取的DNA进行纯化,与MO BIO公司PowerSoil DNA isolation Kit试剂盒法进行比较,结果表明,改良的土壤微生物总DNA提取方法提取到的DNA明显高于试剂盒提取的DNA,且A260/A280及A260/A230与试剂盒提取的相差不大,片段也较大,是一种经济方便的土壤微生物总DNA提取方法,比较适合用于构建高质量的宏基因组文库.     

水体宏基因组学研究进展及应用

微生物是水体生态系统中不可或缺的一环,占生物基因资源的绝大多数。目前传统的微生物研究手段只能培养0.1%-1%的环境微生物,无法整体分析水体微生物群落的构成和功能,形成了水体治理研究的瓶颈。近年来,不依赖于培养的微生物研究手段即宏基因组学的出现为解决这一难题提供了新方法。一方面宏基因组学技术可以用于研究水体的生物多样性、微生物系统中的物质代谢历程这些为研究水体污染的治理提供了可能;另一方面,用宏基因组学方法从水体中发现新型微生物来源酶具有极高的应用价值。虽然宏基因组学仍存在一些问题和不足之处,但是近年来也取得了巨大的成就,该文综述了宏基因组学的概念、方法、问题和水体宏基因组学研究进展。