微生物群落基因指纹分析
中国野生蘑菇属90个菌株遗传多样性的DNA指纹分析
中国野生蘑菇属90个菌株遗传多样性的ＤＮＡ指纹分析摘要：对90个中国野生蘑菇属菌株(其中44株经同工酶初步鉴定为双孢蘑菇菌株)的总DNA进行SRAP和ISSR分析，获得了18条SRAP和12条ISSR 标记条带并进行聚类分析，构建了亲缘关系树状图。
结果显示这些菌株大体上可分为野生双孢蘑菇和野生蘑菇属其它菌株两大类群，其中来自川藏高原的41个野生双孢蘑菇按照采集地的不同聚为4个群，地域性差异比较明显；部分来自新疆、西藏的白色野生双孢蘑菇菌株新疆野生、AgX04和AgX042具有独特带型，与其它双孢蘑菇菌株的遗传相似值仅为10%~13%。
关键词：中国野生蘑菇菌株；SRAP；ISSR；聚类分析我国野生蘑菇属资源分布广［1］，从辽宁、内蒙古到云南、四川、西藏、新疆都有分布，也是世界双孢蘑菇的重要分布区。
但长期以来我国未对野生双孢蘑菇种质资源进行系统的收集、鉴定与研究，也缺乏对它们进行系统的评价，限制了这些宝贵资源的利用［2~4］。
近年来，福建省农业科学院食用菌研究所与四川省农业科学院土壤肥料所合作，对中国野生蘑菇属资源特别是双孢蘑菇种质资源进行了系统的收集与鉴定，建立了中国野生双孢蘑菇种质库，研究和评价它们的遗传特性；这将为今后品种改良提供有效的本土亲本材料，对于维护中国作为双孢蘑菇科研、生产与出口大国的地位，维护中国乃至世界食用菌生物多样性和资源的持续利用以及食用菌学科的发展都具有十分重要的意义。
本文对90个收集自全国各地的野生蘑菇属菌株进行了序列相关扩增多态性（Sequence-Related Amplified Polymorphism，SRAP）和简单序列重复区间(Inter-Simple Sequence Repeat，ISSR)的DNA指纹分析，以期获得它们的亲缘关系，并为野生双孢蘑菇菌株的鉴定提供DNA水平的依据。
1 材料与方法1.1材料1.1.1菌株90个野生蘑菇属菌株(表1)采集自西藏、新疆、四川、甘肃等尚未栽培双孢蘑菇且生态环境保持良好的地区，由福建省蘑菇菌种研究推广站保藏并提供。
微生物指纹：城市的独特名片
2021 7 世界科学22BIOSCIENCE 生命科学克里斯•梅森（Chris Mason ）是美国威尔康奈尔医学院的一名遗传学家。
当他的女儿还在蹒跚学步时，他会好奇地看着她触摸纽约地铁的物体表面。
有一天，她用舌头舔了一根杆子。
梅森说：“这是一种明显的微生物交换，我非常想知道发生了什么事。
”为此，他开始对交通系统中与人类共存的微生物世界进行取样。
2015年，他在一项研究中发现，纽约市存在大量前所未知的物种。
之后，其他研究人员与他取得联系，希望参与此项工作。
迄今为止，梅森和数十名合作者已对美国巴尔的摩、哥伦比亚首都波哥大、韩国首都首尔等全球60座城市的地铁、公共汽车和有轨电车的微生物进行了研究，并发布了相关成果。
他们鉴别出数千种新的病毒和细菌，并发现每个城市都有独特的微生物指纹。
利物浦热带医学院微生物学家亚当•罗伯茨（Adam Roberts ）虽然没有参与这项研究，但他认为这项研究“真是不可思议”。
他表示，尽管只针对单个城市或交通系统的研究规模较小，但该项目比以往任何项目都要大得多，因此能够探索新的问题。
“他们所做的工作将一切关联起来，非常了不起。
我认为这些数据可供未来分析之用。
”为了了解世界各地公共交通微生物群落的分布状况，梅森和他的合作者首先必须解决如何持续收集样本的问题。
他们决定从公交系统的常见物体上进行取样，包括长凳、入闸机以及售票机。
科学家在物体表面擦拭3分钟，这足以获得足够的DNA ，同时又不至于让旁观者感到怪异。
然后，研究人员将样本带回实验室，并对DNA 进行分析。
他们发现，大约45%的DNA 与任何已知物种均无法匹配：近11 000种病毒和1 302种细菌都属于科学界的新发现。
研究人员还发现，97%的样本含有31个相同的物种，它们构成了所谓的核心城市微生物群。
超过70%的样本中还存在1 145个不同物种。
与窗户等表面相比，采集自常与人接触的物体表面（比如栏杆）上的样本更有可能携带与人类皮肤有关的细菌。
黑龙江地区野生黑木耳菌种的ISSR指纹分析
Ｅｎ ｉ ｎ ｎａ ｉｎ ｅ ， ｏ ｈ ａ ｔ ｒ ｕｔ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ， ｒ ｉ １ ０ ３ ， ｉａ） ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｅ ｃ ｓ Ｎ ｔｅ ｓ Ａｇ ｉ ｌ ａ ｖ ｒｉ Ｈａ ｂｎ ５ ０ ０ Ｃｈｎ ｏ Ｓｃ ｃ ｕ Ｕｎ ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｔ ｄ ｈ ｅ ｅ ｉ ｅａ ｉｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｈ ｌ Ａｕ ｉｕ ａ ｉ ｕ ｉｕａ ｓ ｉ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓｕ ｙ ｔ ｅ ｇ ｎ ｔ ｒ ｌｔ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｗｉ ｒ ｌ ｒ ａ ｒ ｌ ｒ ｎ ｃ ｏ ｄ ｃ ａ ｃ
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王立枫 ，许修宏 ，刘华 晶
（东 北 农 业 大 学 资 源 与 环 境 学 院 ，哈 尔 滨 １０３ ５ ０ ０）
摘
要 ： 为研 究 黑龙 江省 野 生 黑木 耳 之 间的 亲缘 关 系采 用 ＩＳ 标 记 对 来 自黑龙 江省 各 地 区的 ２ ＳＲ ４个野 生木 耳 菌
种 和 一 个栽 培 菌 种进 行 Ｄ Ａ指 纹 图谱 分 析 ，在 ＩＳ Ｎ Ｓ Ｒ的 基础 上 用 Ｎ Ｓ Ｓ 件 进 行 聚 类 分 析 ，相似 水平 在 ０４ ＴＹ 软 ． ９时 ，可
DNA条形码技术在微生物分类与检测中的应用分析
DNA条形码技术在微生物分类与检测中的应用分析DNA条形码技术是在近年来的微生物分类与检测领域中得以广泛应用的一种分子生物学技术。
通过对微生物样品提取DNA并进行PCR扩增、测序以及分析处理，可以通过DNA条形码技术对微生物物种及其数量进行高通量识别和检测。
本文将对DNA条形码技术在微生物分类与检测中的应用进行一定程度的分析和探讨。
一、DNA条形码技术的基本原理DNA条形码技术是基于DNA序列特征的一种分子生物学技术。
在微生物分类与检测中，DNA条形码技术可以通过对微生物样品进行DNA提取和PCR扩增，得到一个包含特定目标序列的DNA片段。
这个DNA片段一般长约400-800bp，是一个可以廉价、快速、高通量、高灵敏度地识别和比较不同微生物物种间遗传变异程度的生物信息分子特征标记。
为了使得DNA条形码技术在微生物分类与检测中得到更加准确和可靠的应用，研究人员会在PCR扩增的过程中针对多个分子标记进行扩增和测序，从而提高对微生物物种的鉴定和分类效率。
在整个DNA条形码技术的过程中，核心的思路就是基于分子遗传变异原理，通过快捷、高效、大规模的测序和分析方法，建立微生物物种的基因组指纹图谱，实现对微生物分类和检测的自动化、高通量和精准化。
二、DNA条形码技术在微生物分类中的应用由于微生物繁殖速度较快，可能会产生大量的物种变异，因此传统上对微生物分类和检测的方法显得繁琐、费时、费力，且精度难以保证。
而DNA条形码技术，则是基于最新的分子生物学技术，可以在高通量条件下通过对微生物样品进行分析，快速、准确地对微生物分类和检测结果提供多维、多样的生物信息。
在微生物分类研究中，研究人员可以利用DNA条形码技术对宏生物和微生物进行分类和区分。
通常情况下，宏生物在DNA条形码技术中的应用较为常见，包含了植物、动物等各种生物个体。
但是，微生物在DNA条形码技术中也占据着非常重要的地位。
具体来讲，DNA条形码技术在微生物分类中的应用可以具体跨越以下几方面。
17β雌二醇刺激农田土壤微生物群落结构变化PCR-DGGE指纹分析
17β雌二醇刺激农田土壤微生物群落结构变化PCR-DGGE指纹分析田琳;张珣【期刊名称】《沈阳大学学报》【年(卷),期】2017(029)001【摘要】The polymerase chain reaction (PCR) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) method is used to analyze the variation of the microbial community structure in estradiol-contaminated agricultural soil samples with different mass fraction and time of exposure.The results demonstrate that the growth of some bacterial species in the estradiol-contaminated agricultural soil samples is inhibited during the exposure.The number of some bacteria decreases with the increase of estradiol concentration or time of exposure, while other bacteria are enriched under the effect of estradiol, and their DGGE bands change from undertones to deep colors.The microbial community structure, however, show a wide variation in the estradiol contaminated agricultural soil samples, especially in the agricultural soil samples treated with estradiol concentration of200ng/kg.The diversity indices of microbial community with concentration of 200ng/kg are greater than those of another two groups.Diversity indices show that the contaminated group of 100ng/kg is decreased with the increase of exposure time, while the contaminated groups of 200ng/kg and 300ng/kg have a similar moderate growth trend over time.It is foundthat suitable mass fraction of estradiol could increase the diversity of the microbial community in the agricultural soil.%采用PCR-DGGE技术分析在不同的质量分数和暴露时间下17β雌二醇刺激农田土壤微生物群落结构变化.结果表明,在暴露期间内,有部分细菌的生长受到抑制.部分细菌的数量随着雌二醇浓度或暴露时间的增加而减少,而部分细菌则在雌二醇的影响下被富集,表现在DGGE 条带由浅变深.雌二醇污染的农田土壤样品中微生物群落结构发生巨大的变化, 200ng/kg 雌二醇刺激下的农田土壤样品中微生物群落多样性指数明显大于另外两组;100ng/kg雌二醇刺激下农田土壤的微生物多样性指数随着暴露时间的增加呈下降趋势;300ng/kg实验组多样性指数则变现为相似的平缓增长趋势.研究发现,适宜质量分数的雌二醇能够增加农田土壤微生物群落结构的多样性.【总页数】7页(P14-20)【作者】田琳;张珣【作者单位】沈阳大学环境学院, 辽宁沈阳 110044;沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室, 辽宁沈阳 110044;沈阳大学环境学院, 辽宁沈阳 110044;沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室, 辽宁沈阳 110044【正文语种】中文【中图分类】X172【相关文献】1.PCR-DGGE解析阴离子交换膜生物反应器反硝化过程中微生物群落结构变化 [J], 高孟春;梁方圆;杨丽娟;杨瑒;李冰;朱玉姣;顾雯;徐婕2.用PCR-DGGE方法分析渤海原油降解过程微生物群落结构变化 [J], 王大威;张健;马挺;吕鑫;何春百3.PCR-DGGE法用于活性污泥系统中微生物群落结构变化的解析 [J], 刘新春;吴成强;张昱;杨敏;李红岩4.PCR-DGGE法用于活性污泥系统中微生物群落结构变化的解析 [J], 刘新春;吴成强;张昱;杨敏;李红岩5.PCR-DGGE法分析湛江东海岛海水入侵引起的土壤微生物群落结构变化 [J], 苏洁;王金生;戴宁;滕彦国;左锐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
代谢指纹分析及其在微生物研究中的应用
代谢指纹分析及其在微生物研究中的应用摘要：代谢指纹分析是新兴的代谢组学的主要研究方法之一，本文综述了代谢指纹分析的研究方法及其在微生物领域的研究应用进展。
关键词：代谢组学；代谢指纹分析；微生物代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的一门对生物体或细胞等所有小相对分子质量代谢产物进行定量和定性分析的新技术。
这门新兴的学科凭借其整体论优势在最近几年得到了迅速的发展，广泛地应用到了功能基因组学、生物医学、微生物学等领域。
1.代谢组学简介代谢组学（Metabonomics或Mmetabolomics）是通过考察生物体系受刺激或扰动后(某个特定的基因变异或环境变化)其代谢产物的变化或随时间的变化，是研究生物体系代谢途径的新技术[1]。
Nicholson最初给出的定义是：定量测量生物体因病理生理刺激或基因改变引起的代谢应答变化[2]，系统性的代谢组学概念应将机体的代谢过程与微生物代谢以及外源环境因子的相互作用因素综合起来[3]。
研究过程中，逐步提出了一些相关概念，如代谢物靶目标分析(Metabolite target analysis)、代谢轮廓(谱)分析(Metabolic profiling analysis)和代谢指纹分析(Metabolic fingerprinting analysis)等。
2.代谢指纹分析的产生及原理20世纪80年代初，美国BIOLOG公司开发了一种新的微生物鉴定方法-代谢指纹法，并将其应用于微生物的自动化检测。
其原理是根据细菌对碳源（或氮源）利用的差异来区别和鉴定细菌，不同的细菌会利用不同碳源（或氮源）进入新陈代谢过程（称为呼吸），而对其他一些碳源（或氮源）则无法利用，将每种细菌能利用和不能利用的一系列碳源（或氮源）进行排列组合，就构成了该种细菌特定的代谢指纹，由于细菌在利用碳源进行呼吸时，会发生一系列的氧化-还原反应，产生电子，TTC（四唑紫，2,3,5-TriphenylTetrazoliumChloride）在呼收电子后，会由无色的氧化型转变为紫色的还原型，通过肉眼观察或计算机控制的读数仪，将反应结果同数据库中的指纹进行比对，从而得到细菌的鉴定结果。
利用基因测序技术研究微生物群落结构和功能
利用基因测序技术研究微生物群落结构和功能标题：基因测序技术在研究微生物群落结构和功能中的应用摘要：微生物群落是地球上最丰富和最重要的生物群落之一，对人体健康、环境生态和农业产业起着重要作用。
基因测序技术的出现为研究微生物群落结构和功能提供了强大的工具。
本文将介绍基因测序技术在微生物群落研究中的应用，包括16S rRNA测序与宏基因组测序的原理和操作步骤，并讨论其在揭示微生物多样性、功能和相互作用中的作用。
1. 介绍微生物群落是由多种微生物组成的生态系统，包括细菌、真菌、病毒等。
研究微生物群落结构和功能具有重要意义，可以帮助我们了解微生物与宿主的相互作用、生态系统的稳定性以及环境变化对微生物群落的影响。
2. 基因测序技术2.1 16S rRNA测序16S rRNA是细菌和古菌中高保守的基因序列，具有不同菌株广泛存在的特点。
通过对16S rRNA基因进行测序，可以快速鉴定微生物的种类和数量。
16S rRNA测序技术成为了研究微生物多样性和群落结构的主要工具。
2.2 宏基因组测序宏基因组测序是对微生物群落中各个微生物成员的基因组进行测序。
相比于16S rRNA测序，宏基因组测序提供了更详细的信息，并能够揭示微生物群落的功能和代谢潜力。
3. 基因测序在微生物群落研究中的应用3.1 揭示微生物多样性和群落结构通过对微生物样本进行16S rRNA测序或宏基因组测序，可以获得样本中微生物的种类组成及其相对丰度。
通过比较不同样本之间的微生物组成，可以揭示不同环境条件下微生物群落的结构差异，进而了解其形成机制和对环境的响应。
3.2 探索微生物功能和相互作用基因测序技术可以帮助我们了解微生物群落的功能和代谢潜力。
通过分析微生物基因组中的代谢途径和功能基因，可以揭示微生物在环境中的角色和相互作用。
这对于改进农业生产、促进健康和保护环境具有重要意义。
4. 挑战与未来发展基因测序技术在微生物群落研究中的应用仍面临一些挑战，包括测序精度和质量控制、数据分析和解释等方面。
高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价_夏围围
夏围围等： 高通量测序和 DGGE 分析土壤微生物群落的技术评价 ． / 微生物学报（ 2014 ） 54 （ 12 ）
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扩增 反 应 为： 0. 25 μL 的 TaKaＲa Ex Taq HS （ 5 U / μL） ， 5. 0 μL 的 10 × Buffer （ Mg2 + Plus ） ， 4. 0 μL 1. 0 μL 的 的 dNTP Mixture （ 各 2. 5 mmol / L ） ， 20 μmol / L引物， 加入 2. 0 μL 稀释 10 倍的 DNA 模 板至 50 μL 反应体系， 每次 PCＲ 反应均设置无菌水 5 min； 的 阴 性 对 照。 PCＲ 扩 增 条 件 为： 94℃ ， （ 94℃ ， 30 s； 55℃ ， 30 s； 72℃ ， 45 s） ， 33 个循环； 72℃ 10 min。获得 扩 增 产 物 后， 利 用 Agarose Gel DNA Fragment Ｒecovery Kit Ver． 2. 0 试剂盒 （ TaKaＲa ） 进 free H2 O。进 行切胶纯化， 并将其溶于 30 μL DNase一步通过 2. 0% 琼脂糖凝胶电泳检测 PCＲ 产物纯化 效果， 测定纯化后 PCＲ 产物的浓度。将 6 个土壤样 品 16S rＲNA 基因的 PCＲ 纯化产物等摩尔数混合， 利用中国科学院南京土壤研究所测试中心的罗氏公 司 454 FLX Titanium 测序仪上机分析。 1. 3. 2 焦磷酸高通量数据统计分析： 如表 1 所示， 草地（ GS） 和森林土壤 （ FS ） 高通量测序分别获得了 59733 和 56235 条原始序列， 平均每个样品的序列 属分别为 19911 和 18745 。利用 mothur 软件包对焦 磷酸序列进行分析， 通过设置如下参数去除低质量 序列， 包括最小长度 （ minlength ） 150 bp、 最大长度 （ maxlength ） 600 bp， 最 大 模 糊 碱 基 数 （ maxambig ） 0， 最大同聚物长度 （ maxhomop 数量少但具有重要功能的土壤微生物类群区系传统分子指纹图谱技术具有较大的局限性21世纪以来新一代高通量测序技术的发展日新月异可直接测序16srrna基因的pcr产物每次分析获得的基因序列数以百万甚至亿万计不仅通量高而且能够同时分析上百个不同的样品是解析复杂环境中微生物群落物种组成和相对丰度的重要工具酸高通量测序技术首次应用于16srrna基因遗传多样性研10迄今在si科学引文数据库已壤微生物相关论文报道
基于PCR-DGGE的重金属污染土壤微生物种群指纹分析
Ｐ ＲＤ Ｇ Ｃ ． Ｇ Ｅ指纹图谱分析 ， 来全面综合地反映重金 属 污染对 土壤微 生物结 构多样 性所 产生 的影 响 ，以 明确 受 重金 属 污 染 土 壤 中微 生 物 结 构 的变 化规 律 及 相关性 分析 ，为深 入研究 重金 属对 土壤微 生物毒 害作 用 ，重金属 污染 土壤 的微生 物修 复机理 提供理 论依 据 。 １ 材料 与 方 法
中图 分 类 号 ：Ｘ１２ ７ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １７ ．９ ６（ ０ ０ ９２ ０ —５ ６４５０ ２ １ ）０ —２ ４０
土壤微 生物 群落结 构是 土壤生 态功能 的基础 ， 传统 方法 只能揭 示部分 土壤微 生物 的特征 ，自然界 中很 多微 生 物 不 能 用 现 有 的培 养 方 法 进 行 分离 和 鉴 定或是 不能 培养 【，且 这种分 离 培养方 法不 能很 ｌ 】
将 细河 流域 自上 而下 ，分 别在 其上 、中 、下游 河段
的富 官（ ，彰 驿（） Ｉ ） Ｉ ，土 台（Ｉ Ｉ Ｉ） Ｉ布设 ３ 横切 细河 的 条 断面上 取样 ，取农 田表层 土壤 （～ ０ｃ ，根据 每个 ０ ２ ｍ） 样 点 的地块 形状 ，采 取 多点取样 ，每 ５个点合 为一 个 土壤 样 品。土样带 回实 验室 ，一部分 土样立 刻放 人 ．０ ℃冰冻箱 中保 存备用 。另 一部 分经 风干 、混 ２ 匀 后 ，用 四分 法 留取 １ｋ ，再 取少 量过 ０１ ９ ｒｍ ｇ ． ｎ ４ 筛 ，供 重金 属分析测 试用 。
基于 Ｐ Ｒ Ｄ Ｃ — ＧＧＥ的重 金 属 污染 土壤 微 生 物种 群 指 纹 分 析
李 晔 ，孙 丽娜 ，杨 继 松 ，杨 晓 波 ２ 曲亚 军 ，
利用DGGE指纹图谱技术考察不同营养条件下土壤微生物群落结构的变化
Ｘ
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Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ ｕ ｓ ｏ ｎ Ｃｈａ ｇ ｓ ｏ ｏ ｌＭ ｉ ｒ ｂ ａ ｍ ｍ ｕ ｔ ｎ ｅ ｆＳ ｉ ｃ ｏ ｉ ｌＣｏ ｎ ｎｉｙ ｇ
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｖ ａ ｉｔｏ ｉ ｅ ｓｔ ｉｒ ｉ ｌｇ ｎ ｓ ｕｎ ｒ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｓ ｉ ａ ｄｉｉ ｅｙｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｅ ｅ ｓ ｕ ｅ ｓｒ ｃ ： ｒａ ｉ ｎｓｏｆｄ ｖ ｒ ｉｙ ｏｆｍ ｃ ｏｂ ａ ｅ ｅ ｄｅ ｉｆ ｒ ｎ ｏ ｌ ｄ ｔｖ ｒ ａ ｍ ｎ ｓ ｗ ｒ ｔ ｄｉｄ
ｂ ｉ ｙ Ｕｓｎｇ ＤＧＧＥ ｎ ｅ ｆ ｅ ｅ ｔ ｉｉ ｎ ｌＣｏ ｄ ｔｏ ｕ ｄ ｒ Ｄｉｆ ｒ ｎｔＮｕ ｒ ｔｏ ａ ｇ ｎ ｉｉ ｎ
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物 群落 的基 因多 样 性 。经 过 直 接从 土壤 中抽 提 总 ＤＮ 并 对 总 ＤＮ 中 １ Ｓｒ Ａ 及 其 中 ｍ ～ Ｖｓ 变 区 序 列 作 Ａ， Ａ ６ ＤＮ Ｖｅ 可
Ｐ Ｒ扩 增 、 性 梯 度 凝 胶 电 泳 （ ＧＧ ） 析 等 ， 现 不 同处 理条 件 下 的 土 壤 微 生 物 的 基 因 多 样 性 变 化 与 土 壤 微 生 Ｃ 变 Ｄ Ｅ分 发 物 量 的波 动 并 不 一 致 ， 明微 生物 群 落 多 样 性 与 微 生 物 量 的关 系并 非 线 形 。 同时 发 现 秸 秆Ｓ 添 加 更 有 利 于 土 壤 微 说 的
DNA指纹图谱技术在土壤微生物多样性研究中的应用
DNA指纹图谱技术在土壤微生物多样性研究中的应用摘要：基因指纹图谱技术是基于基因在长度、成分和结构上的多态性，利用电泳方法将复杂的PCR扩增片断分离成简单的基因条带图谱，然后根据条带信息进行基因分析的技术，能比较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性。
本文介绍了已被广泛应用到微生物多样性研究中的不同策略：DGGE、TGGE、SSCP、AFLP、RAPD、T-RFLP 、ARDRA、RISA、REP-PCR等基于PCR技术的现代生物学方法，指出了每种解析技术的功能特点和局限性及其应用。
关键词：微生物多样性；DNA指纹图谱；应用The Application of DNA Fingerprinting Technique in theStudy of Soil Microbial DiversityCHEN QingAbstract: DNA fingerprint technique is based on the gene in length, composition and structure of the polymorphism,using electrophoretic methods separate complicate amplified PCR fragment into simple genetic strip map,then according to strip information for genetic analysis technology, can accurately reveal the microbial species and genetic diversity.This paper introduces some different strategies that have been widely applied to the study of microbial diversity: DGGE, TGGE, SSCP, AFLP, RAPD, T-RFLP, ARDRA, RISA, REP-PCR, the modern biological methods are based on PCR technology, points out each analytical technique features and limitations and its application.Keywords: Microbial diversity; DNA fingerprinting; Application土壤微生物参与土壤有机质分解、腐殖质形成等生化过程，为土壤有机质和土壤养分转化与循环提供了动力。
三种室内饲养鱼类肠道微生物群落PCR-DGGE指纹分析
三种室内饲养鱼类肠道微生物群落PCR-DGGE指纹分析李学梅;余育和;解绶启;颜庆云;陈宇航;董小林【期刊名称】《水生生物学报》【年(卷),期】2011(035)003【摘要】PCR-DGGE fingerprinting was explored to study intestinal microbial community of three indoor rearing juvenile fishes (channel catfish, silver prussian carp and hybridized prussian carp).Each fishes with three repetitions were reared in a semi-recirculating system in Institute of Hydrobiology.During the experiment, water temperature was 23℃-30℃, and fish were fed to satiation twice daily (9:00 and 15:00).After 30 days, 3 fishes of each treatment were randomly collected to extract microbial DNA.Gastrointestinal samples of all fishes were obtained by aseptically dissecting the fish and carefully extracting the entire gastrointestinal tract.After dissecting, different segments of each gastrointestinal tracts from 3 fishes of the same treatment were pooled to analyse the bacterial communities.DNA from species samples were obtained according to the traditional Phenol-chloroform method.Bacterial domain-specific primersF357 (5'-CCTACGGGAGGCAGCAG-3' with GC clamp in the 5' end) andR518 (5'-ATTACCGCGGCTGC TGG-3')were used to amplify the variable V3 region of 16S rRNA genes.PCR products were separated on a 9％polyacrylamide gel (ratio of acrylamide to bisacrylamide was 37.5∶1) in a 1 ×TAE buffer and a denaturing gradient from 35％ to 50％ of urea andformamide.Unweighted pair-group method using arithmetic averages (UPGMA) and Multidimensional Scaling (MDS) were used to investigate community similarity of bacterial among different fish species.Moreover, rank- abundance plots were used to determine differences in bacterial community structure based on taxa relative abundance.For each plot, a linear regression model was fitted, and it was represented by the equation, logl 0y = a + bx, where a was the intercept and b was the slope of the plot.The slope (b) was subsequently used as a descriptive statistic for changes in community structure.Linear regressions, coefficients of determination (r) and significance (P) were calculated by using SPSS 13.0 software.Special DNA bands on DGGE profile were sequenced by Shanghai Sunny Biotechnology Co.As showed in DGGE profile, various number of 16S rDNA bands were detected in different samples, and the average bands detected in channel catfish intestine (7.5) were less than that of silver prussian carp and hybridized prussian carp (15 and 14, respectively).In addition, Both UPGMA clustering and MDS ordination based on 1/0 matrix showed that the similarity of intestinal microbe of silver prussian carp and hybridized prussian carp was higher when comparing to the similarity with channel catfish.Also, rank-abundance plots and linear regression on the basis of relative abundance of DGGE bands revealed that the microbial community structure of the three fishes were significantly different.Bacterial community structures in silver prussian carp and hybridized prussian carp showed no significant difference (P=0.383),while they showed difference (P＜0.05) comparingwith the intestinal bacteria in channel catfish.On the otherhand,sequencing results showed that the bacteria in channel catfish intestine belonged to Proteobacteria, containing γ-Proteobacteriutn and α-Proteobacterium, while the bacteria in silver prussian carp and hybridized prussian carp intestine contained Fusobacterium, Aeromonas and some unclassified-bacteria.In conclusion, the intestinal bacterial composition is not identical in different kinds of juvenile fishes reared in the same condition.%以室内饲养的斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)、银鲫和异育银鲫(中科三号)(Carassius auratus gibelio)幼鱼为对象,通过PCR-DGGE指纹技术对其肠道微生物群落进行了探索研究.在三种鱼的肠道中检测到不同的PCR-DGGE指纹谱带,其中斑点叉尾鲴的平均谱带数(7.5)相对于银鲫和异育银鲫的谱带数(分别为15和14)要少.基于PCR-DGGE指纹谱带及各谱带相对丰度的UPGMA 聚类和MDS排序结果显示银鲫和异育银鲫肠道微生物相似性高,而与斑点叉尾鲴的差异比较大;rank-abundance散点图及回归分析也显示斑点叉尾鲴与银鲫、异育银鲫肠道微生物群落存在显著差异(P＜0.05),而银鲫和异育银鲫之间无显著差异(P=0.383).在斑点叉尾鲴肠道中检测到的菌群主要是变形杆菌,包括γ-变形杆菌和α-变形杆菌;而银鲫和异育银鲫肠道中菌群主要包括梭杆菌属中的类群,还包括变形杆菌门中的气单胞菌属,以及一些未知的类群.以上结果均表明在所研究的三种鱼的幼鱼阶段,其肠道微生物组成在不同种类鱼中存在差异,且该差异受基因型的影响可能更大.【总页数】7页(P423-429)【作者】李学梅;余育和;解绶启;颜庆云;陈宇航;董小林【作者单位】中国科学院水生生物研究所,中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室,武汉,430072;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院水生生物研究所,中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院研究生院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】Q145+.2;Q781【相关文献】1.基于PCR-DGGE的重金属污染土壤微生物种群指纹分析 [J], 李晔;孙丽娜;杨继松;杨晓波;曲亚军2.17β雌二醇刺激农田土壤微生物群落结构变化PCR-DGGE指纹分析 [J], 田琳;张珣3.主养草鱼池塘三种混养模式下鱼类肠道菌群PCR-DGGE比较 [J], 王琴;熊邦喜;朱玉婷;施培松;余育和4.不同饲养方式对乌鳢(Ophiocephalus argus)肠道微生物群落结构差异及种类多样性的影响 [J], 盛鹏程; 周冬仁; 韩新荣; 胡晓波; 叶雪平; 徐磊; 周聃; 吴琦芳; 郝贵杰5.微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR-DGGE分析 [J], 王华金;朱能武;李冲;程丹;吴平霄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
T-RFLP指纹图谱技术分析细菌型微生物肥料菌种稳定性
T-RFLP指纹图谱技术分析细菌型微生物肥料菌种稳定性魏霜;刘建华;吴西源;黄帅;周陆宁;林春贵;吴希阳;刘中勇【摘要】[目的]建立一种分析微生物肥料菌种稳定性的T-RFLP指纹图谱技术.[方法]采用T-RFLP指纹图谱技术对进口细菌型微生物肥料菌种的稳定性进行分析.[结果]样品中优势菌的T-RFs片段主要是87、246、247、330 bp,其中330 bp为主要片段,Shannon多样性指数和均一性指数测定结果表明,不同批次产品间差异性较小,微生物群落结构较稳定.[结论]建立了微生物肥料菌种稳定性分析的T-RFLP指纹图谱技术,为进出口微生物肥料产品提供了一种快速分析方法.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)001【总页数】3页(P143-144,154)【关键词】T-RFLP;微生物肥料;稳定性【作者】魏霜;刘建华;吴西源;黄帅;周陆宁;林春贵;吴希阳;刘中勇【作者单位】汕头出入境检验检疫局,广东汕头515041;国家质检总局标准与技术法规研究中心,北京100028;广州机场出入境检验检疫局,广东广州510000;汕头出入境检验检疫局,广东汕头515041;黄埔出入境检验检疫局,广东广州510000;汕头出入境检验检疫局,广东汕头515041;暨南大学理工学院食品科学与工程系,广东广州510632;汕头出入境检验检疫局,广东汕头515041【正文语种】中文【中图分类】S144化肥的使用使农产品的品质下降，营养价值、适口性降低，蔬菜硝态氮超标、亚硝态氮积累超标；还引起江河湖泊的富营养化，破坏土壤结构，致使土壤中有机质减少，保存养分、水分的能力下降，易发生风蚀和荒漠化[1]。
微生物肥料是1种或多种功能微生物经工业化生产增殖后直接使用，或者浓缩或经载体吸附而制成的活菌制品。
它具有多方面的优点：土壤团粒化及土壤改良、增加植物抗逆境能力；促进分解有机物质；防除病害，减少农药的需求；连续造肥作用，提供植物吸收，如氮肥制造、达成肥分的可溶性、提供有机营养等；解除毒素促进植物生长；增进肥效[2-3]。
微生物菌株鉴定指纹图谱的构建与应用
微生物菌株鉴定指纹图谱的构建与应用在微生物领域，微生物菌株鉴定一直是一个重要的问题。
传统的鉴定方法主要依靠形态学、生理生化等方面的特征，但这些方法存在着误判率高、鉴定周期长、需要复杂的实验步骤等缺点。
而微生物菌株鉴定指纹图谱的出现，使得微生物菌株的鉴定变得更加快捷、精确和可靠。
一、微生物菌株鉴定指纹图谱构建原理微生物菌株鉴定指纹图谱，是通过微生物细胞的分子生物学特征来进行鉴定。
在构建指纹图谱的过程中，主要包括下列几个步骤：1. 选取特定序列：根据微生物的基因组序列信息，选取特定的序列进行PCR 扩增。
2. 分离DNA：从微生物细胞中提取DNA，并进行纯化。
3. PCR扩增：利用PCR技术对特定序列进行扩增。
需要注意的是，在PCR扩增过程中需要充分避免污染，以免对结果造成影响。
4. 手性电泳：将PCR扩增产物通过手性电泳进行分离，得到DNA条带图谱。
5. 图谱分析：根据DNA条带图谱进行鉴定。
一般来说，相似的微生物DNA条带图谱在聚类分析中会被聚为一类。
通过微生物菌株鉴定指纹图谱，可以得出微生物菌株之间的相关性。
当然，对于同一种微生物，其不同分离株之间的相关性也可以通过指纹图谱进行比较分析。
二、微生物菌株鉴定指纹图谱应用微生物菌株鉴定指纹图谱在微生物领域中的应用十分广泛，主要体现在以下几个方面：1. 微生物分类：通过微生物菌株鉴定指纹图谱，可以对微生物进行分类。
微生物菌株的分类标准主要是基于微生物菌株鉴定指纹图谱的聚类结果。
2. 微生物鉴定：微生物菌株鉴定指纹图谱可以用于微生物的鉴定。
对于未知的微生物菌株，可以通过将其的指纹图谱与数据库中已知菌株的指纹图谱进行比对，从而得出其属于何种微生物。
3. 微生物遗传进化的研究：微生物菌株鉴定指纹图谱的构建还可以用于微生物遗传进化的研究。
通过对不同时间、空间、生态环境中微生物菌株鉴定指纹图谱的比较，可以了解微生物在不同环境下的遗传变化，进而探究微生物遗传进化的机制。
96孔微平板中含有3个重复的31种碳源BIOLOG 分析代谢指纹技术
L-Phenylalanine
D4 L-Serine
Tween 80 -Cyclodextrin
F1
D3 D-Mannitol 4-Hydroxy Benzoic Acid
D1 Tween 80
E1
E2 E3 E4 N-Acetyl-D- -Hydroxy- L-Threonine Glucosamine butyric Acid
Ecoplate平板：96孔微平板中含有3个重复的 31种碳源
Biolog 测定原理
• 微生物利用不同的碳 源物质，产生电子传 递体烟酰胺腺嘌呤二 核苷酸 (NADH)； • 四氮唑接受电子，转 变为紫色的甲僭 (音同 建）； • 颜色的深浅及形成速 度，反映不同类型微 生物的数量及活性
A1 Water
4℃振荡1 h（200 rpm / min）
取上清液用无菌水做成10-3的土壤稀释液
吸取150 μl 接种至ECO板的微孔中
25 ℃ 下培养72h 在Emax自动读盘机上 每24 h 读取一次590 nm 处光密度值，直至不再变化。
数据分析
采用孔平均染色程度法(Average Well Color Development, AWCD ) 或曲线积分法(CI)，得出终点数据的标准转换 值，AWCD或CI。 AWCD=∑(C-R)/n C：每一个微孔的光密度值 R：空白微孔的光密度值 n ：碳源底物的数目(ECO板 n =31)
(Mü ller et al., 2001. FEMS Microbiology Letters, 204, 49-53)
主 成 份 1
Biolog 方法评价
优点
简单、快速，适用于大量样品的测定
尤其适合对于根际微生物群落结构的分析
如何利用生物大数据技术分析微生物群落中的关键功能基因
如何利用生物大数据技术分析微生物群落中的关键功能基因生物大数据技术是一种强大的工具，可以帮助科学家们更好地理解和分析微生物群落中的关键功能基因。
微生物是地球上最丰富和多样化的生物群体之一，其在生态系统中扮演着至关重要的角色。
通过利用生物大数据技术，我们可以揭示微生物群落中存在的关键功能基因以及这些基因在生态系统中的调控和相互作用。
首先，生物大数据技术可以帮助我们在微生物群落中鉴定出存在的关键功能基因。
传统的实验方法通常只能对几个样本进行分析，而生物大数据技术能够高效地处理大规模的数据，从而获得更全面和准确的结果。
通过分析微生物群落中的DNA、RNA或蛋白质序列，我们可以鉴定出其基因组中存在的关键功能基因，并进一步了解这些基因在微生物群落中的丰度和变化趋势。
其次，生物大数据技术还可以帮助我们研究微生物群落中的关键功能基因的调控机制和相互作用。
微生物群落中的关键功能基因可能会受到外部环境的影响，比如温度、湿度、营养物质等条件的变化。
通过整合和分析大规模的微生物生态数据，我们可以揭示出这些关键功能基因在不同环境条件下的表达模式和调控网络，并进一步研究它们与其他微生物的相互作用关系。
这有助于我们理解微生物群落中的生态功能和稳定性，并为环境保护和治理提供科学依据。
此外，生物大数据技术还可以帮助我们预测微生物群落中关键功能基因的功能和代谢途径。
通过比对微生物基因组的序列数据和已知的功能基因数据库，我们可以利用生物大数据技术预测微生物群落中关键功能基因的功能，并进一步推测其在微生物群落中的代谢途径。
这可以帮助我们更好地理解微生物群落的生态功能和代谢特征，也为工业生产、医学应用和环境治理等领域提供了新的途径。
然而，在利用生物大数据技术进行微生物群落分析时，我们也要面临一些挑战和问题。
首先是数据的质量和可信度问题。
大规模的生物数据可能存在噪声和偏差，需要通过数据清洗和标准化等步骤来提高数据质量。
其次是数据的整合和分析问题。
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RFLP 和 ARDRA
限制性片段长度多态性和扩增rRNA片段限制 性分析都能用于微生物群落的特征分析。将 16S rDNA 片短用通用引物进行PCR扩增，再 用限制性酶消化，然后通过琼脂糖或聚丙烯酰 胺胶电泳，最后进行显色，即可进行分析。
Martinez-Murcia 等用RFLP分析16S rDNA 片 段的PCR扩增产物来评估多盐池塘的原核生物 的多态性。
RAPD和DAF
随机扩增多态性DNA（RAPD）被用于跟踪不同土壤 微生物群落对2，4—D的反应。Breen et等用一个相似 的方法，名字叫做DNA扩增指纹法（DAF） ，来比 较不同生物反应器中的微生物群落，以及一个生物反 应器中的群落变化。这两种方法都用来5-10碱基的随 机引物，这些随机引物在基因组DNA的不同部位复性， 使PCR产物分生出不同的长度。产物在琼脂糖胶或聚 丙烯酰胺凝胶中进行分离，然后用EB染色或银染显示 出条带。
SSCP
单链构象多态性技术通过特异引物扩增DNA 片段，将PCR产物变性后直接在非变性胶中电 泳。
分离基于单链DNA的不同的折叠构象，因此 影响电泳迁移率。
Lee 和 coworkers用此技术来研究天然细菌群 落的结构和多样性。 Schwieger 和 Tebbe 用 PCR-SSCP来分析不同植物根际的微生物群落。
无法获得种系发生信息; 重复性差
Bb-PEG 简单；不需要昂的设 备
RFLP/ARD 直接；不需要昂的设
RA
备
低分辨率；Bb-PEG 染料比较难获 得
很多条带与群落成员无关
TRFLP
高分辨率;泳道内标 记;直接定量分析片 段
无法获得种系发生信息，设备昂贵
讨论
基因指纹技术用于研究不同微生物群体的遗传 差异、环境变化之后对细菌群落的变化的监视 既简便又快速。这些技术都能用于描述性技术 分析，而且只有几种方法，如LMW RNA指纹、 DGGE、SSCP，能通过杂交分析或分离条带的 序列分析对群落成员进行进一步的鉴定。基因 指纹技术的发展将使的越来越多多工作在微生 物生态方面的科学家产生浓厚的兴趣。
1、你还能说出DNA指纹鉴定技术在其他方面的应
用吗？
答案
The end
2、DNA指纹鉴定技术的应用：
返回
谢谢
Bb-PEG 电泳
双苯酰亚胺--聚乙烯二醇电泳是一种简单和
快速的电泳方法，用以检测不同的细胞培养和 不同环境中样品基因的PCR产物的序列变化。 电泳在含有双苯酰亚胺配基的琼脂糖凝胶中进 行，长链和PEG交联。双苯酰亚胺约束AT富集 的序列。高A+T含量的DNA分子比低A+T含量 的DNA分子在胶中所受阻力更大，因此能够分 离各种片段。
基因指纹分析技术的意义
微生物通常很小，外部特征也不显著，无法通过形态学去 分类。
自然界中99%的微生物是无法被分离 。 为了对微生物多样性执行生态系统机能所发挥的作用更好
地理解 ，一种能弥补传统微生物测定法的不足的技术是很 必须的。 基因指纹分析技术基于各种独特的核苷酸物理分离片段， 能描绘出微生物群落的结构轮廓。 最重要的是，这种方法能够同时分析多个样品，因此能够 比较不同环境中微生物群落的遗传多态性，还能随时间变 化研究单个群落的习性。
低分子量RNA指纹技术
该基因指纹技术的用于描绘低分子量RNA(5S 核糖体RNA；转运RNA)已有10年多了，这项 技术通过直接从环境样品中提取总RNA，通 过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离。显影后可将 图谱扫描然后储存在数据库中方便比对。
到目前为止，克隆16S rDNA的PCR扩增产物 是检测微生物多样性和鉴定混合的微生物群落 种类构成最成功的方法。
DGGE 和 TGGE
变性（温度）梯度凝胶电泳法，将收集 到的混合微生物基因组DNA和通过特异 引物获得PCR产物的混合物，在含有线 性梯度的DNA变性剂（或梯度温度条件 下）的聚丙烯酰胺凝胶中电泳.不同DNA 分子中不同的序列排列影响双链的熔解， 因此不同序列的分子分离。
该技术常被用于构建混合群落的基因图谱，研 究细胞群落的群体动态和不同基因在混合群落 的表达，所以可以以此来监视增殖培养，比较 DNA分离方法，屏蔽克隆库的重复，测定 rRNA 操纵子的微观不均一性。该技术最重要 的一点是条带可以保存在胶中，随后的排序可 以显示群落成员种系发生的信息.
T-RFLP
这种技术跟RFLP很相似，利用荧光标记PCR 产物。这种产物在进行PCR扩增的时候用一种 带荧光的引物使尾端带有标记。在接下来的测 定中，扩增的基因将被限制性酶消化，让后在 DNA自动测序仪中进行检测。只有带有荧光 标记的限制性片段即末端限制性片段才能被检 测出来。Avaniss-Aghajani 和 co-workers最先 运用这种方法来鉴定复杂混合物中的不用细菌。
技术优点缺点LMWRNA 直接，不需要体外扩 增
DGGE/TGG 能够鉴定群落成员 E
SSCP
能够鉴定群落成员
RAPD/DAF 不需设计特殊引物
RNA降解迅速;LMW RNA 长度变化大， 种系发生信息有限
只能分析短片段（550 bp) ;有时 会形成双链或异源分子，影响结果
只能分析短片段(150-400 nt);重 复性差