PCR-DGGE技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用

变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用。研究采用化学裂解法直接提取出不同农田土壤微生物基因组DNA,并以此基因组DNA为模板,选择特异性引物F357GC和R515对16S rRNA基因的V3区进行扩增,长约230bp的PCR产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行分离后,得到不同数目且分离效果较好的电泳条带。结果说明,DGGE能够对土壤样品中的不同微生物的16S rRNA基因的V3区的DNA扩增片断进行分离,为这些DNA片断的定性和鉴定提供了条件。与传统的平板培养方法相比,变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术能够更精确的反映出土壤微生物多样性,它是一种有效的微生物多样性研究技术。     

用于分子生态学研究的土壤微生物DNA提取方法

利用SDS高盐法和变性剂加SDS高盐法对土壤微生物总DNA进行了提取,然后通过电泳加树脂柱回收和连续2次树脂柱回收方法进行了纯化.结果表明,变性剂加SDS高盐法的DNA提取效率明显高于前者,电泳加树脂柱法的纯化效果更好.通过PCR扩增表明,经过纯化后的DNA,都可以进行16SrDNA扩增和nirK、nosZ、nifH等功能基因的扩增.因此,变性剂加SDS高盐法是一种更为高效、可靠且适合于环境微生物分子生态学研究的DNA提取方法.     

在PCR-DGGE研究土壤微生物多样性中应用GC发卡结构的效应

应用普通细胞裂解法提取 3株实验菌株 (Escherichia coli DH5α,Staphylococcus aureus SA- 1和 A-grobacterium tumerfaciens 1 31 2 9)的基因组 DNA和应用基于高盐和长时高热的细胞裂解法提取 7种不同土壤样品中的微生物的基因组 DNA,两组不同结构的引物 F3 57GC,R51 8(在正向引物的 5′端有 GC发卡结构 )和 F3 57,R51 8,分别对实验菌株和土壤样品中微生物的 1 6Sr RNA基因 V3区进行扩增 ,均得到了目的片段。比较了不同引物扩增的 1 6S r DNA片段在 DGGE中的不同电泳行为 ,结果表明 ,含 GC发卡结构的PCR扩增产物在 DGGE中能够得到很好的分离 ,而无 GC发卡结构的 PCR产物则不能在 DGGE中获得满意分离。引入 GC发卡结构 ,使得对不同微生物的定性和分类更深入细致     

两种从土壤中提取DNA方法的比较

为土壤微生物多样性研究选取理想的DNA提取方法,该文比较了直接法和间接法从土壤中提取微生物总DNA的效果。结果表明：直接法提取量大,每克土壤提取到DNA约10．26μg,而间接法仅提取到0．55μg,直接法DNA提取量约为间接法的19倍。直接法得到的DNA包含细菌种群较间接法丰富,DGGE分析结果显示,二者的条带数分别为35条和28条,占检测条带总数的92．1%和78．9%。间接法提取到DNA纯度较直接法高,不需纯化即可用于PCR扩增和BamHⅠ酶切反应。     

一种适于微生物多样性分析的青贮饲料总DNA的提取方法

目的:提出一种适于微生物多样性分析的青贮饲料中微生物总DNA的提取方法,并评价其效果.方法:间接法抽提样本的总DNA,通过琼脂糖电泳、紫外吸收及PCR分析DNA质量,DGGE评价提取效果,用PCR扩增目的菌株的特定片段来检测提取方法的灵敏度.结果:两个样本DNA的A260/A280值分别为1.99和1.93,A260/,A230值分别为2.19和1.90,提取的DNA不需纯化便可直接用于16S rRNA基因的扩增,提取方法灵敏度为3cfu/g,DGGE结果表明提取方法可以涵盖样品中的所有微生物.结论:提取的DNA纯度较高,可直接用于下游分子操作,提取方法灵敏度较高,能全面反映样品中的微生物原貌,可用于免培养法研究青贮饲料中的微生物菌群组成.     

新疆一号冰川土壤细菌多样性的研究

应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术分离PCR扩增的16SrDNA来研究土壤微生物的多样性。直接从新疆一号冰川不同海拔高度的土壤样品中提取总DNA。用两套细菌通用引物分别扩增16SrDNA的V3和V6／V9高变区的特异性片段,PCR产物进行DGGE分析。PCR—DGGE图谱表明,PCR产物经DGGE检测到的条带清晰且分离效果好。结果表明,PCR—DGGE是一种快速研究微生物群落结构的有效方法。     

三种土壤微生物总DNA提取方法的比较

本文对3种常用的土壤微生物总DNA提取方法Martin法、高盐改进法及试剂盒法进行了比较,并通过DNA得率、纯度及16S rDNA V3可变区的PCR扩增结合DGGE法(denaturing gradient gel electrophoresis),分别对3种方法进行评价.结果表明,3种方法提取的DNA均能满足土壤微生物多样性分析的要求.其中试剂盒方法操作简单,提取的DNA质量较高,但DNA得率较低且成本昂贵.Martin法和高盐改进法用时较长,DNA得率较高,纯度较低,但对后续PCR扩增和DGGE分析没有明显影响,且成本低廉.     

新疆一号冰川土壤细菌多样性的研究*

应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分离PCR扩增的16S rDNA来研究土壤微生物的多样性。直接从新疆一号冰川不同海拔高度的土壤样品中提取总DNA。用两套细菌通用引物分别扩增16S rDNA的V3和V6/V9高变区的特异性片段,PCR产物进行DGGE分析。PCR-DGGE图谱表明,PCR产物经DGGE检测到的条带清晰且分离效果好。结果表明,PCR-DGGE是一种快速研究微生物群落结构的有效方法。     

秸秆降解菌剂对秸秆还田土壤中细菌种群数量的影响

要研究秸秆降解菌剂施用后1个生长季秸秆中细菌的数量和纤维素酶活力,了解其动态变化,为进一步研究分析土壤中微生物结构变化规律提供可靠的理论依据.利用分子生物学方法,对秸秆降解菌剂施用后不同生长阶段耕层中细菌基因组DNA纯化后PCR扩增其16S rDNA V3可变区,对扩增产物进行DGGE电泳,并对结果进行分析.初步分析表明,菌落数量呈现前期上升、中期最高、后期逐渐降低的趋势.     

利用时间进程法优化活性污泥DG-DGGE图谱

目的:为了探讨电泳时间对双梯度-变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)分析活性污泥样品时的影响。方法:提取污泥DNA后,以通用引物338f/534r扩增16S rDNA序列,采用时间进程法优化PCR扩增产物的DG-DGGE分离效果。结果:采用不同电泳时间进行DGGE分析时,DGGE图谱存在显著的差异。16S rDNA V3区(200 bp)在凝胶梯度6%~12%,变性剂梯度30%~60%时,在200V电压下,最佳电泳时间为5h。     

AM真菌DNA的提取与PCR-DGGE分析

分别从丛枝菌根(AM)真菌的单孢、宿主植物根系及土壤样品中提取DNA,对AM真菌的18SrDNA中NS31/Glol区进行Nested PCR特异性扩增,表明Nested PCR能很好地以微量DNA为模板扩增出目标产物;对扩增产物进行DGGE电泳,3种样品表现出不同的DGGE指纹图谱特征。本文认为,将Nested PCR与DGGE技术相结合,可以成为AM真菌分子生态学研究的有效途径。     

DNA提取对微生物多样性测序分析的影响

运用高通量测序技术分析复杂样品中微生物种群的变化情况,已经成为目前微生物研究领域的热点问题之一。而微生物的样品准备,如DNA提取和16S可变区的扩增等,对于测序完成后的数据分析以及微生物原始群落组成的影响是至关重要的。采用国产试剂盒(天根土壤微生物基因组提取试剂盒)和进口试剂盒(MOBIO土壤微生物基因组提取试剂盒)分别对土壤样品和羊瘤胃食糜样品进行DNA提取。然后选取总DNA起始量为25ng,对16S V3可变区进行PCR扩增和文库构建,最后通过数据分析比较不同试剂盒提取的DNA对微生物多样性变化的影响,包括OTU数目、稀释曲线、微生物数量及物种种类等。研究发现,在相同DNA模板量和PCR条件下,进口试剂盒提取的DNA能够获得更多的微生物种类。     

PCR-DGGE研究微生物种群中多条带产生原因分析

鸡肠道微生物菌群经PCR-DGGE分析,回收PCR-DGGE分析胶上的一条DNA片段,回收的DNA片段再重复进行2次PCR-DGGE分析,以及分别用PCR反复循环扩增和PCR高保真酶扩增后再进行DGGE分析等方法研究PCR-DGGE分析中多条带产生原因。结果显示PCR-DGGE分析中多条带产生原因可能是作PCR扩增模板的DNA混杂有少量其他DNA片段,多条带现象不易被消除。DGGE分析胶上的DNA片段测序时,将该DNA片段回收、PCR扩增后克隆,提取多个阳性克隆菌的质粒DNA片段,分别与其原目的DNA片段进行DGGE分析,在DGGE分析胶上选取与原目的DNA片段处于同一电泳位置的质粒DNA测序,提高测序的准确性。     

棉花根际促生菌基因组DNA的提取及其鉴定

植物根际微生物基因组的提取往往因为细胞壁不能完全裂解以及内含物的成分和含量受到影响,获得完整的基因组DNA一直是土壤微生物分子生物学研究的关键。本文以新疆盐碱地棉花根际促生菌为材料,比较了SDS法、CTAB法以及高盐结合的CTAB法提取棉花根际促生菌基因组DNA的效率,结果显示,SDS法和CTAB法在细胞裂解后,由于过多的多糖类物质混于上清液中使其过于粘稠而无法分层,没能得到DNA样品。高盐结合的CTAB法则有效弥补了上述方法的不足,能够获得A260/A280为1.82、A260/A230为2.43的高质量基因组DNA。同时实验还以细菌16SrDNA为内标进行PCR扩增,结果证明所获得的棉花根际促生菌基因组DNA可直接用于PCR等分子生物学进一步研究。     

一种高效可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA抽提方法

以CTAB-溶菌酶-蛋白酶K-冻融裂解法直接抽提土壤总微生物的基因组DNA,利用G8000沉淀和纯化DNA.结果表明,该方法是一种简便、有效可直接应用于PCR分析的土壤总微生物基因组DNA的抽提方法.采用含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的缓冲液预洗,添加CaCl₂和BSA,可以去除腐殖酸;用PEG8000沉淀DNA,可以提高DNA质量;采用冻融法破碎细胞,CTAB、溶菌酶和蛋白质酶K共同作用以裂解细胞,可以保证获得大片段的DNA,提高DNA产率.用该方法抽提的七子花林下土壤总微生物DNA产率为9.22 μg·g^-1,A260/A280为1.65,可适用于 PCR扩增及扩增rDNA限制酶切分析(ARDRA)技术,适宜的模板DNA浓度为0.67 ng·μl^-1.快速、有效、可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA提取方法的建立,为大规模的土壤微生物分子生态学研究提供了可能.     

一种高效可直接用于PCR扩增的不吸水链霉菌基因组DNA的提取方法

通过对提取不吸水链霉茵基因组DNA的冻融法、微波法和溶茵酶破壁法等几种方法进行对比、分析,得出结论:溶茵酶破壁法所提取的不吸水链霉茵基因组DNA可直接用于PCR扩增.这为今后不吸水链霉菌相关基因的实验研究提供了可靠的理论依据.     

生物造粒流化床微生物群落结构及其动态变化

为了研究生物适粒流化床污水处理反应器颗粒污泥中微生物群落结构及其动态变化,分别从生物造粒流化床10、60、110 cm处取颗粒污泥,通过细胞裂解直接提取颗粒污泥细菌基因组DNA.以细菌和古细菌16S rRNA基因通用引物530F/1490R,对活性污泥中提取的细菌基因组DNA进行PCR扩增,长约1 kb的PCR扩增产物纯化后经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱.结果显示,生物造粒流化床反应器颗粒污泥中的微生物群落非常丰富,在10 cm处微生物的种属达到23种,60 cm处为21种,110 cm处为20种;生物造粒流化床不同高度都有一些各自的特有种属和共有种属,反应器不同高度的微生物群落演替不明显,微生物群落相似性为83.1%,群落结构较为稳定.     

生物造粒流化床微生物落结构及其动态变化

为了研究生物造粒流化床污水处理反应器颗粒污泥中微生物群落结构及其动态变化,分别从生物造粒流化床10、60、110cm处取颗粒污泥,通过细胞裂解直接提取颗粒污泥细菌基因组DNA。以细菌和古细菌16S rRNA基因通用引物530F/1490R,对活性污泥中提取的细菌基因组DNA进行PCR扩增,长约1kb的PCR扩增产物纯化后经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱。结果显示,生物造粒流化床反应器颗粒污泥中的微生物群落非常丰富,在10cm处微生物的种属达到23种,60cm处为21种,110cm处为20种;生物造粒流化床不同高度都有一些各自的特有种属和共有种属,反应器不同高度的微生物群落演替不明显,微生物群落相似性为83.1%,群落结构较为稳定。     

用于微生物多样性分析的棉田土壤总DNA的提取

目的：探讨适用于微生物多样性研究的棉田土壤微生物总DNA提取方法。方法：采用4种方法提取不同连作和轮作处理的棉田土壤微生物总DNA,比较其纯度、产率、片段大小,并应用ARDRA技术验证其质量。结果：其中3种方法均可获得23kb的DNA片段,但不同方法提取的DNA的产率和纯度上有明显差异。改良CTAB-SDS法提取的DNA完整性好,得率为24.20μg.g-1干土,纯化后A260/A280和A260/A230为分别为1.80和1.70,纯化回收率可达70.1%,完全适用于后续的PCR分析。结论：采用该法提取棉田土壤总DNA简便而高效。对该法提取获得的棉田土壤微生物总DNA进行ARDRA和DGGE分析,所得图谱能较全面地反映不同处理间微生物多样性及群落结构的差别,为不同栽培体系下棉田土壤微生物的分子生态学研究提供了基础。     

古DNA实时荧光定量PCR实验中标准品的制备

实时荧光定量PCR技术通过对PCR每一循环扩增产物的实时检测,可对模板的精确拷贝数进行绝对定量,从而用于古DNA实验中提取和扩增条件的比较和优化.本研究采用异硫氰酸胍碱裂解-SiO2吸附的方法,从采自黑龙江省的晚更新世斑鬣狗化石材料中提取得到了斑鬣狗线粒体基因组古DNA.经常规PCR扩增后,将纯化的扩增产物克隆到微生物体内使其大量复制,再用M13通用引物扩增出含少量外源DNA的古DNA目标片段,从而建立了适用于古DNA荧光定量PCR扩增的标准品的制备方法.经检测分析,运用该方法制备的标准品性质稳定,能够准确地指示反应体系中较为精确的古DNA模板拷贝数,从而反映古DNA的提取和扩增效率,用于比较并优化古DNA提取和扩增条件.