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。     

变性梯度凝胶电泳技术在微生物分子生态学研究中的应用

变性梯度凝胶电泳在微生物分子生态学研究中的应用日益广泛,已成为研究微生物多样性和动态变化的有力工具.对变性梯度凝胶电泳技术中存在的问题,如基因片段的选择、共迁移、背景色和异源双链分子的形成等作了综述,以期为进一步更好地利用该技术进行微生态的研究奠定基础.     

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。     

DNA指纹图谱技术在土壤微生物多样性研究中的应用

土壤中的微生物多样性是十分丰富的,传统培养方法对土壤微生物多样性的研究有很大局限性。近年来,各种基于16S rDNA基因的指纹图谱分析技术取得了长足的进步,并广泛应用于土壤微生物多样性的研究。这些技术主要有变性梯度凝胶电泳(DGGE)/温度梯度凝胶电泳(TGGE)、单链构象多态性(SSCP)、随机引物扩增多态性DNA(RAPD)、限制性片段长度多态性(RFLP)和扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)等。对这些技术近年来在土壤微生物多样性研究领域的应用予以简短综述,并初步探讨未来几年土壤微生物分子生态学发展的方向。     

DGGE技术在动物胃肠道微生物研究中的应用

变性梯度凝胶电泳(DGGE)是通过聚丙烯酰胺凝胶中变性剂浓度梯度的不同,将序列不同的DNA分开。目前,该技术已广泛应用于瘤胃微生物、肠道微生物等多样性研究。综述了变性梯度凝胶电泳技术的基本原理、优缺点及其在动物营养中的应用。     

分子生态学方法在微生物多样性研究中的应用

现代的核酸技术正在给生物学的研究带来新的革命,它使人们对于生命现象的研究更为深人,成为揭示生物科学规律的有力手段。自１９８５年Ｐａｔｅ等以核酸测序技术研究微生物的生态和进化问题以对］,对微生物多样性的研究进入了一个新阶段．以往对微生物的认识基于对微生物的培养和纯种分离技术,而在自然环境中的微生物９９．５％～９９．９％的种类至今尚是不可培养的［‘］,成为正确认识微生物生态系的严重障碍。分子生态技术的应用克服了培养技术的限制,对样品进行客观的分析,更精确地揭示微生物种类和遗传的多样性。因此,该技术与…     

分子生物学方法在水体微生物生态研究中的应用

微生物是生态系统的重要组成部分,研究水体中微生物的多样性和群落结构对于开发微生物资源、进行水体生物修复具有重要意义。现代分子生物学的发展为研究水体微生物提供了行之有效的方法。综述了16S rDNA文库构建、变性梯度凝胶电泳、限制性片段长度多态性、末端标记限制性片段长度多态性等技术的原理以及在水体微生物研究中的主要应用。     

FISH技术在微生物生态学中的研究及进展

分子生物学技术在微生物生态学研究中具有灵敏、精确和快速的优势,但不能提供微生物的形态学、数量性状、空间分布等信息。荧光原位杂交技术结合了分子生物学的精确性和显微镜的可视性信息,可以在自然生境中监测和鉴定不同的微生物个体,尤其是对难培养和未被培养的微生物进行检测。荧光原位杂交技术被广泛用于微生物群落结构诊断和评价,现已成为微生物分子生态学研究中的热点技术。对荧光原位杂交技术的发展和在微生物分子生态学中的应用进行了综述,探讨了该技术应用中存在的问题和发展前景。     

微生物分子生态学技术在湖泊微生物多样性研究中的应用

微生物是湖泊生物圈物质循环和能量流动的主要参与者,在湖泊的生态系统中起着重要的作用。但是,湖泊中存在着大量不可培养的细菌,利用传统的培养技术,无法对湖泊微生物的多样性进行深入而全面的研究,而不依赖培养的分子生物学技术的发展为此方面研究开辟了新的路径。微生物分子生态学作为分子生物学与微生物生态学交叉产生的学科,在研究湖泊微生物多样性方面已经得到了广泛的应用。主要综述了变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,末端限制性酶切片段长度多态性技术(T-RFLP),16SrDNA克隆文库技术等微生物分子生态学技术在研究湖泊微生物多样性方面的应用情况。     

DGGE技术在微生物生态学研究中的应用

简要介绍了DGGE（denaturing gradient gel electrophorests）的基本原理,及其在研究微生物类群多样性,环境中微生物变化的动态监测,微生物新物种的发现,不同DNA提取方法效果的比较和功能基因多样性研究等微生物生态学领域中的应用,并对该技术自身存在的缺陷进行了评价。     

Application of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) in microbial ecology

Here, the state of the art of the application of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) in microbial ecology will be presented. Furthermore, the potentials and limitations of these techniques will be discussed, and it will be indicated why their use in ecological studies has become so important.     

现代分子生物学技术在冰川微生物生态研究中的应用

研究冰川中微生物的多样性对于揭示环境气候变迁,研究生物进化,开发微生物资源具有重要意义,现代分子生物学的发展为研究冰川微生物的多样性提供了行之有效的方法.简要综述了16S rDNA文库构建、变性梯度凝胶电泳、限制性片段长度多态性和荧光原位杂交等技术的原理及在冰川微生物生态研究中的应用现状.     

Impact of cultivation on characterisation of species composition of soil bacterial communities

The species composition of culturable bacteria in Scottish grassland soils was investigated using a combination of Biolog and 16S rDNA analysis for characterisation of isolates. The inclusion of a molecular approach allowed direct comparison of sequences from culturable bacteria with sequences obtained during analysis of DNA extracted directly from the same soil samples. Bacterial strains were isolated on Pseudomonas isolation agar (PIA), a selective medium, and on tryptone soya agar (TSA), a general laboratory medium. In total, 12 and 21 morphologically different bacterial cultures were isolated on PIA and TSA, respectively. Biolog and sequencing placed PIA isolates in the same taxonomic groups, the majority of cultures belonging to the Pseudomonas (sensu stricto) group. However, analysis of 16S rDNA sequences proved more efficient than Biolog for characterising TSA isolates due to limitations of the Microlog database for identifying environmental bacteria. In general, 16S rDNA sequences from TSA isolates showed high similarities to cultured species represented in sequence databases, although TSA-8 showed only 92.5% similarity to the nearest relative, Bacillus insolitus. In general, there was very little overlap between the culturable and uncultured bacterial communities, although two sequences, PIA-2 and TSA-13, showed >99% similarity to soil clones. A cloning step was included prior to sequence analysis of two isolates, TSA-5 and TSA-14, and analysis of several clones confirmed that these cultures comprised at least four and three sequence types, respectively. All isolate clones were most closely related to uncultured bacteria, with clone TSA-5.1 showing 99.8% similarity to a sequence amplified directly from the same soil sample. Interestingly, one clone, TSA-5.4, clustered within a novel group comprising only uncultured sequences. This group, which is associated with the novel, deep-branching Acidobacterium capsulatum lineage, also included clones isolated during direct analysis of the same soil and from a wide range of other sample types studied elsewhere. The study demonstrates the value of fine-scale molecular analysis for identification of laboratory isolates and indicates the culturability of approximately 1% of the total population but under a restricted range of media and cultivation conditions.     

用DGGE技术分析污水人工快速渗滤系统中微生物种群分布

从深圳运行中的人工快速渗滤系统(CRI)的砂层填料中以5cm~10cm间隔垂直取10个样品,进行16S rDNAV3区的DGGE分析,结果表明,CRI系统中微生物种群随着深度的增加逐渐减少,在快渗池砂层填料的30cm深度范围内,微生物群落组成至少有18种,主要是Firmicutes、alpha proteobacterium中的异养菌,它们是COD降解的主要参与者;而在40cm及更深范围,菌群减少为12种甚至更少,优势菌是Acidovorax sp.、Nitrospira sp.、Clostridium sp.等,表明快渗池下部存在较强的硝化作用和厌氧的微环境,快渗池上、下层之间呈现出不同的多样性。结果揭示出CRI系统中的微生物种群空间分布状况,为其处理效果的稳定和提高提供了理论基础。     

综合应用ITS及16SrDNA进行环境微生物生态研究

提出并介绍一种研究微生物生态的新方法.该方法将克隆测序和RISA图谱技术有机结合.其技术关键是PCR扩增的目标片段包含全长ITS和部分16S rDNA片段,既可利用16S rDNA进行系统发育分析,又可测定ITS片段大小并与RISA图谱进行比对定位.分析过程简单经济,易于操作,普通分子生物实验室即可实现.     

rRNA技术及其在分子微生物生态上的应用

传统的基于微生物培养与纯种分离的技术所具有的局限性,以及分子生物学及其有关技术的长足进展,使微生物生态学的研究进入了分子的阶段.其中rRNA技术的建立、发展及其成功应用,为分子微生物生态和微生物系统分类学的研究掀开了崭新的一页.对rRNA分子技术的研究进展、以之为基础的主要方法及其在环境微生物研究中的应用,以及应用过程中所存在的一些潜在问题及其解决办法等作了详细综述.