6学技术及其在环境微生物研究中的应用

分子生态学技术及其在环境微生物研究中的应用

张于光!，李迪强!!，肖启明"

（!#中国林业科学院森林生态环境与保护研究所，北京!$$$%!；"#湖南农业大学生物安全科技学院，湖南长沙&!$!"’）

摘要分子生态学作为一门新兴的学科已经成为国内外科学家关注和研究的热点。目前的分子生态学技术主要有核酸杂交分析技术、特异性()*扩增技术、+,-序列分析、基因芯片技术等。这些技术在环境微生物研究中的应用主要包括对微生物多样性的研究、种群结构和动力学的研究、代谢活性的研究以及在全球气候变化中对微生物影响的研究。最后，对环境微生物的分子生态学研究进行了展望。

关键词分子生态学；环境微生物；基因芯片；全球气候变化

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分子生物学及其技术的发展和变革为生态学的研究开辟了新途径，分子生物学与生态学的交叉领域，越来越引起人们的重视，分子生态学便应运而生，微生物分子生态学是其中的重要分支。应用分子生态学技术，研究者不必培养微生物，而可以直接对环境微生物进行分析来达到目的。分子生态学技术在环境微生物研究中的应用始于"$世纪’$年代中期，近年来在土壤、环境、海底沉积物、动物肠道等微生物生态系统的研究中得到了快速的发展，已经成为最富有活力的生态学科前沿领域之一。

<环境微生物+,-的获得

从自然环境中直接分离微生物核酸，对不能培养的微生物的检测、对决定选择微生物或自然

条件下重组基因的命运、对揭示基因型的多态性和在微生态中的变化都是很重要的［!］。

目前从环境样品中提取+,-的方法主要有"种。首先是细胞提取法。最初的报道是从土壤中提取细菌+,-，这种方法包括用不同的离心速度从土壤颗粒中分离细菌，然后溶解提取的细胞提取+,-，最后纯化+,-。4G K D F;等以该方法为基础提取的+,-纯度足够可以对土壤细菌群落特定基因型进行探针检测，以及对提取+,-进行U G7J M F E;分析和限制性酶分析［"］。第"种方法是直接溶解法。该方法是由提取沉积物+,-发展而来［/］。直接溶解后在缓冲液中用碱提取+,-，用乙醇沉淀、)C)K浓度梯度离心等纯化提取的+,-。环境样品中提取+,-总是同时提取了腐殖物质的+,-，因而干扰了+,-的检测和