变性梯度凝胶电泳在堆肥微生物研究中的应用

对当前堆肥中微生物种群分布及其对有机物分解作用的研究进行分析,论述了分子生物技术中的变性梯度凝胶电泳(DGGE)的特点。将DGCE与PCR扩增技术相结合,可用于研究自然菌种堆肥和人工培养驯化菌种堆肥过程中微生物的演替规律,为研究和筛选堆肥中的微生物提供更加有效、快速的信息,促进堆肥技术的发展。     

分子生态学方法在微生物肥料质量监测中的应用

应用PCR—DGGE技术对某微生物肥料的质量进行了跟踪监测,并结合分离培养和克隆文库分析对其菌种组成进行了检测。结果表明,同一生产批次3个不同包装样品的细菌和真菌DGGE（denaturing gradient gel eleetrophoresis）图谱相似性为80％-100％,3个不同生产批次之间DGGE图谱相似性为80％-88％,表明该微生物肥料的菌种组成的稳定性较好。但分离培养和克隆文库分析结果显示样品的菌种组成与产品标签说明之间存在较大差异。对于产品标注的6种微生物组成,只有Lactobacillus属的微生物可与之对应,其他检测到的Bacillus、Monascus、Brevibacillus、Psudomonas和Penicillium属的微生物并未包括在产品说明中。研究表明用分子生态学方法可以比较客观准确的对微生物肥料质量进行评估和峪测。     

PCR-DGGE技术及其在植物微生态研究中的应用

植物中微生物种类较为丰富,在植物微生态系统中发挥重要作用.变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术作为研究微生物物种多样性和种群动态变化的分子检测工具之一,广泛应用于植物微生物群落多样性和群落动态变化研究中.概述了DGGE技术的原理,及其在植物微生物生态学中的应用以及在该领域研究中导致DGGE偏差的因素和相应解决方法,对DGGE检测结果的分析提供参考,为进一步研究植物微生物相互作用提供帮助.     

接种微生物菌剂对猪粪堆肥过程中细菌群落多样性的影响

利用PCR-DGGE方法研究了接种外源微生物菌剂对鲜猪粪高温好氧堆肥过程中细菌群落多样性的影响.结果表明：接种外源微生物菌剂可以促进堆肥的顺利进行,比不接种处理的高温期提前2 d.DGGE图谱分析表明,堆肥中优势细菌群落组成发生了明显的更迭现象,不同堆肥时期细菌群落的Shannon-Wiener指数呈显著差异.目的条带克隆测序结果表明,整个堆肥过程Clostridium stercorarium subsp. thermolacticum sp.一直是优势菌属,不经培养细菌、Bacillus coagulans sp.、Clostridium thermocellum sp.在接种外源微生物菌剂处理的第10、16天成为优势菌属,不经培养的Firmicutes sp.和不经培养的 delta proteobacterium分别在未接种外源微生物菌剂处理堆肥发酵的第5天和第16天成为优势菌属.非优势菌属Ureibacillus thermosphaericus、不经培养的Silvimonas sp.出现在堆肥腐熟后期,不经培养的土壤细菌主要出现在堆肥初期和高温初期.UPGMC聚类分析表明,接种外源微生物菌剂明显影响了堆肥不同时期的细菌群落结构组成.堆肥化过程中细菌DGGE图谱主成分分析表明,细菌群落变化主要受外源接种微生物菌剂的影响.     

分子生态学方法在微生物肥料质量监测中的应用*

应用PCR-DGGE技术对某微生物肥料的质量进行了跟踪监测,并结合分离培养和克隆文库分析对其菌种组成进行了检测。结果表明,同一生产批次3个不同包装样品的细菌和真菌DGGE(denaturing grad ient gel electrophoresis)图谱相似性为80%~100%,3个不同生产批次之间DGGE图谱相似性为80%~88%,表明该微生物肥料的菌种组成的稳定性较好。但分离培养和克隆文库分析结果显示样品的菌种组成与产品标签说明之间存在较大差异。对于产品标注的6种微生物组成,只有Lactob     

DGGE和T-RFLP在堆肥微生物群落结构研究中的应用

对堆肥微生物种群分布及其动态变化的研究进行了分析,论述了分子生物技术中的变性梯度凝胶电泳和末端标记限制性片段长度多态性的原理和特点,以及用于研究堆肥微生物的群落结构演变规律,为分析和筛选堆肥中的微生物提供更加有效、快速的信息,促进堆肥技术的发展。     

PCR-DGGE技术在土壤微生物多样性研究中的应用

DGGE是一种有效的微生物多样性研究技术。本文简要介绍了DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)的基本原理,及其在研究土壤微生物类群多样性中的应用,并对该技术自身存在的缺陷进行了评价。     

DGGE/TGGE技术及其在微生物分子生态学中的应用

变性梯度凝胶电泳(DGGE)和温度梯度凝胶电泳(TGGE)是近些年微生物分子生态学研究中的热点技术之一。由于DGGE／TGGE技术具有可靠性强、重现性高、方便快捷等优点,被广泛地应用于微生物群落多样性和动态性分析。文章对DGGE／TGGE技术原理与关键环节、局限性和应用前景进行了综述。     

奶牛粪酸臭成分降解过程中的微生物群落变化

【目的】研究可降解成年泌乳奶牛粪中主要酸臭物的微生物群落的组成及动态变化。【方法】利用牛粪堆肥环境中的微生物进行了发酵优化、菌种驯化以及酸臭有机物降解规律的研究,结合r DNA高通量测序技术对有益微生物的组成及相对生物量进行了分析。【结果】实验发现,奶牛排泄物中的臭味来源主要为短链有机酸,堆肥自然环境中的微生物可以有效地对有机酸等污染物进行去除,经从低到高浓度的有机酸臭物(W/V,0.1%–0.2%)驯化发酵后,培养物中原核微生物以芽孢杆菌居多,而真核微生物主要由红曲霉及粉状毕赤酵母组成。【结论】进一步推测这几种微生物是耐受并降解有机酸臭物的优势微生物,可以应用于奶牛养殖过程中酸臭排泄物的生物控制。     

应用DGGE研究微生物群落时的常见问题分析

变性梯度凝胶电泳(DGGE)是通过核酸片段对微生物群落进行研究,可以监测未培养细菌及其功能基因,被广泛地应用于微生物群落多样性和动态分析,并成为微生物分子生态学研究中的重要手段之一。文中论述了DGGE操作过程中遇到的常见问题,并提出了相应的解决方法。全面分析了样品预处理过程和PCR扩增效果对DGGE分析的影响,探讨了DGGE图谱的优化过程和图谱分析方法,并对DGGE的应用前景进行了综述。     

变性梯度凝胶电泳技术在微生态学研究中应用的进展

变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术具有无需进行微生物培养、检测率高、分辨率高、重复性好等优点,现已逐渐成为微生态学研究中的强有力工具.本研究介绍了变性梯度凝胶电泳(DGGE)的基本原理和实验步骤中的系统优化,重点介绍和讨论了DGGE在微生态学研究中应用以及进展情况,并对该技术的应用前景进行了展望.     

高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价

【目的】比较新一代高通量测序与传统的变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)指纹图谱技术,评价两种技术研究土壤微生物群落结构的优缺点。【方法】针对新西兰典型草地和森林土壤,以16S rRNA基因为标靶,通过高通量测序和DGGE技术分析土壤微生物群落的组成、丰度和多样性,比较两种方法在土壤微生物研究中的适用性。【结果】在不同的微生物分类水平,高通量测序草地土壤检测到22门,54纲,60目,131科,350属;而DGGE仅检测到6门,9纲,8目,10科,10属,表明DGGE显著低估了土壤微生物的群落组成。森林土壤也得到了类似规律,高通量测序的检测灵敏度是DGGE的3.8、6.7、6.4、19.2及39.4倍。进一步分析土壤中主要微生物类群的相对丰度,发现分类水平越低,高通量测序与DGGE的结果差异越大,尤其在科和属的水平上差异最大。以高通量测序结果为标准,DGGE明显高估了土壤中大多数微生物类群的相对丰度,最高可达2000倍。两种方法都表明草地土壤的多样性指数高于森林土壤,但DGGE多样性指数的绝对值远低于高通量测序结果。【结论】高通量测序能够较为全面和准确的反映土壤微生物群落结构,而DGGE仅能够反映有限的优势微生物类群,在很大程度上极可能低估土壤微生物的物种组成并高估其丰度。     

用PCR-DGGE 方法分析渤海原油降解过程微生物群落结构变化

针对渤海油田原油粘度大、含水上升快、常规措施作用不明显的特点, 采用微生物采油技术开展提高稠油采收率研究。通过室内物理模拟实验, 结合变性梯度凝胶电泳(Denature Gradient Gel Electrophoresis, DGGE) 技术及原油粘度测定分析研究均质、非均质岩心驱替前后稠油采收率变化、微生物群落丰度结构变化、原油理化性质变化, 尝试分析微生物提高稠油采收率机理。物模结果表明: 微生物采油体系能够有效提高稠油采收率, 在均质岩心和非均质岩心驱替中, 微生物体系可分别提高采收率14.4%、29.4%; DGGE 结果显示: 微生物体系出口端丰度明显高于注入端;原油粘度测定显示: 出口端原油粘度明显下降。三者结合说明微生物体系能够利用稠油作为碳源, 在地层环境中生长,菌种在地层中有较强的适应性, 同时能够降低稠油粘度, 提高其采收率。     

蛋鸡粪工业化堆肥过程中氨氧化菌群的群落演替

以蛋鸡粪为研究对象,考察其在工业堆肥过程中几种主要氮化物的变化,同时应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术检测氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)的群落结构,并通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨环境变量对AOB群落结构的影响。结果表明:整个堆肥过程中总氮损失率为30.8%;DGGE图谱展示了一个丰富的氨氧化微生物群系,共有14种AOB及13种AOA被证实,其中,Nitrosomonas和Candidatus nitrososphaera gargensis分别是AOB及AOA的优势种属,部分Nitrosomonas europaea与Nitrosomonas halophila菌株存在于整个堆肥过程;AOB群落多样性指数及丰度在整个堆肥过程中呈现先降后升的变化,而AOA群落正好与之相反;RDA分析结果表明,温度和p H对AOB群落结构具有显著的负影响(P0.05),尤其是温度对其有极显著影响(P0.01)。本研究真实地反映了蛋鸡粪在工业堆肥过程中的氮化物浓度以及氨氧化微生物群落的变化,实验数据为畜禽粪便堆肥过程的工艺优化提供了部分参考。     

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。     

DGGE技术在森林土壤微生物多样性研究中的应用

微生物在森林土壤物质转化中扮演着重要角色,与森林的林型、土壤理化性质存在着密切关系.森林土壤微生物多样性及其变化在一定程度上反映了土壤环境的生产力和稳定性,对表征森林演替,土壤生态修复等有重要意义.变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术测定微生物多样性具有快捷、高效和可重复性高等优点.简要介绍DGGE技术的原理,分析这一技术的局限性和优化方法.重点以实例说明该技术在森林土壤微生物多样性研究中的应用现状,展望该技术的发展前景,以期能为今后这一领域的研究提供科学依据.     

南京玄武湖底泥微生物群落结构研究

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)的方法研究了南京玄武湖底泥中的微生物群落结构分布。此外,我们还采用了典范对应分析(CCA)的方法研究了底泥中一些环境因子对微生物群落结构的影响。在玄武湖三个不同湖区共选取八个采样点采集底泥样品,测定不同底泥样品中的总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)、pH和氧化还原电位(Eh),发现不同采样点的环境参数存在差异。其中,采样点S2底泥样品的总氮和有机质含量最高,氧化还原电位水平最低。对DGGE分离的DNA条带进行测序,测序结果利用BLAST与GenBank数据库中的菌种进行对比,运用MEGA 3.0软件构建了系统进化树。结果表明:玄武湖底泥中分离出的微生物属于Proteobacteria, Actinobacteria, Verrucomicrobia 和 Nitrospira,它们都属于富营养化湖泊中常见的微生物类群。典范对应分析(CCA)的结果表明: 底泥样品的pH值和氧化还原电位水平对底泥当中的微生物群落结构有显著影响。     

DGGE/TGGE技术在土壤微生物分子生态学研究中的应用

传统的微生物生态学研究方法只限于环境样品中极少部分(0.1%￣1%)可培养的微生物类群,极大程度地限制了对土壤微生物群落结构的研究。综述了以16S rDNA为主要研究对象的DGGE/TGGE(Denaturing gradientgel electrophoresis,DGGE/Temperature gradient gel electrophoresis,TGGE)技术原理,以其为主要手段结合PCR扩增、克隆建库、序列测定以及种系分析对土壤微生物的群落结构和多样性研究的最新动态。DGGE/TGGE技术极大地推动了土壤微生物分子生态学的发展,同时也为实际问题的诊断、作物生长跟踪监测等提供了技术支撑,在土壤微生物分子生态学研究和生产实践中起着越来越重要的作用。     

非培养生物方法在堆肥微生物生态中的应用展望

微生物是堆肥化处理研究中被重点关注的因素,但大部分堆肥微生物都处于存活不可培养状态,使得了解堆肥过程中微生物实际群落结构比较困难。非培养生物方法的快速发展,为解决这一难题提供了技术依据。分别就生物化学,分子生物学,生理学中不依赖于传统培养技术的代表方法PLFA谱图分析法、FISH技术、Biolog微量板分析法进行了介绍,综述了3类方法的组合应用以及在堆肥微生物生态中的应用展望。     

堆肥中微生物总DNA的高效提取

采用化学裂解和酶解相结合的方法,选择加入PVPP的高盐缓冲液作为细胞裂解的反应体系,并以PEG-8000进行DNA沉淀,从高有机含量的堆肥样品中进行微生物总DNA的提取。结果表明,从4种性质不同的堆肥中均获得了高质量的微生物总DNA,所得的DNA分子片段在23kb左右;每克干重堆肥的总DNA提取量为63.54±12.08μg~106.50±28.36μg,A260/A280大于1.6,A260/A230大于1.8,不用经过纯化可以直接进行PCR扩增和限制性酶切;以该DNA为模板进行微生物区系的DGGE分析,显示了丰富的微生物多样性。该方法减少了通常环境样品DNA提取过程中的纯化步骤,减少了DNA的损失,为从事微生物分子生态学,尤其是那些针对高有机含量以及获取极为不易的环境样品的研究而言是十分有益的。