土壤微生物测定指标的分析方法和适用范围

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土壤学中的土壤微生物群落分析方法

土壤学中的土壤微生物群落分析方法

土壤学中的土壤微生物群落分析方法土壤生态系统是一种充满生机的生物体系,其中土壤微生物群落是其中最丰富和重要的组成部分之一。

土壤微生物在土壤生态系统中起着重要的作用,包括有机质分解、氮循环、生物固氮以及供给植物生长所需的营养元素等。

因此,对土壤微生物群落进行准确分析有助于了解土壤生态系统的健康和状况,为环境保护和农业生产提供有价值的参考依据。

本文将介绍土壤学中常用的土壤微生物群落分析方法。

一、DNA测序技术近年来,随着高通量测序技术的不断发展和成熟,DNA测序技术已成为研究土壤微生物群落多样性的主要手段。

目前常用的DNA测序技术包括Sanger测序、454测序、Illumina测序和PacBio测序等。

这些技术的主要区别在于读长、测序准确度、数据处理复杂度和成本等方面。

其中,Illumina测序技术是应用最广泛的测序技术之一。

该技术具有高通量、高准确度和低成本等优势,能够产生数百万到数十亿个序列,适用于研究微生物群落组成、特定功能基因的分布和微生物群落的分子进化等。

但该技术也存在一些限制,如读长短、测序偏差和寡核苷酸错误等,需要进行数据过滤和样本对比等后续分析。

二、FISH技术FISH(Fluorescence In Situ Hybridzation)是一种在原位的方法,能够直接观测微生物群落中细菌的存在和数量。

该技术使用DNA探针标记靶细胞的核酸序列,配合荧光探针进行检测和成像,可以定量测量目标细菌在样品中的丰度和空间分布。

FISH技术的优势在于高分辨率的成像和定量准确性,能够提示具体的微生物存在形态,如球形、杆状等。

三、PCR-DGGE技术PCR-DGGE(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术依赖PCR扩增样品中的16S rRNA基因,然后将PCR产物在含有变性剂的聚丙烯酰胺凝胶上电泳,通过电泳道中的变性梯度来分离不同的微生物群落。

土壤微生物生物量的测定方法

土壤微生物生物量的测定方法

土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)基本原理新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。

根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。

实验仪器自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。

实验试剂1)无乙醇氯仿(CHCL3);2)L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中3)工作曲线的配制:用L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。

(其实一般情况下,仪器会自带的标曲,一般不用自己做的)操作步骤土壤的前处理(过筛和水分调节略)熏蒸称取新鲜(相当于干土,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。

将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。

盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。

关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。

抽真空处理熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。

同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。

(注意:熏蒸后不可久放,应该快速浸提)※浸提过滤从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡30min,用中速定量滤纸过滤。

土壤微生物生物量碳测定方法

土壤微生物生物量碳测定方法

土壤微生物生物量碳测定方法一、呼吸法通过测定土壤中微生物呼吸释放的CO2量来间接估算土壤微生物生物量碳。

该方法的原理基于微生物在代谢过程中产生的CO2量与其生物量碳之间的正相关关系。

常用的测定方法包括静态方法和动态方法。

1.静态方法:在采样后立即封闭土壤样品容器,然后测定一定时间内容器内CO2的累积释放量,并利用其中一种模型计算微生物生物量碳。

例如,利用静态方法可以测定土壤有机碳浓度和总CO2浓度,通过两者的比值计算微生物生物量碳。

2.动态方法:将土壤样品装入氧气通气的大容器中,测定一定时间内容器中CO2的连续释放量,并通过外推法计算微生物生物量碳。

例如,可以通过监测土壤样品容器中CO2的连续释放曲线,然后利用微生物呼吸速率和微生物生物量碳之间的关系计算微生物生物量碳。

二、估算法利用土壤中微生物生物量碳与其中一种土壤性质之间的相关性来估算土壤微生物生物量碳。

常用的估算法包括土壤学习法、土壤酶学法和土壤微生物生态法。

1.土壤学习法:根据不同土壤类型的土壤微生物生物量碳数据进行学习建模,然后根据土壤性质数据进行预测。

常用的学习方法包括主成分分析、判别分析和回归分析等。

2.土壤酶学法:通过测定土壤中一些酶活性与微生物生物量碳之间的相关性来预测微生物生物量碳。

常用的酶活性指标包括脲酶、蔗糖酶和脱氢气酶等。

3.土壤微生物生态法:通过测定土壤微生物多样性和群落结构与微生物生物量碳之间的相关性来估算微生物生物量碳。

常用的方法包括16SrRNA和ITS基因测序、脂肪酸指纹技术和磷脂脂肪酸分析等。

三、标记法通过标记的同位素技术测定土壤微生物生物量碳。

其中,最常用的标记同位素是^13C和^14C。

通过给土壤样品添加同位素标记物并追踪其在土壤中的分布和转化,可以计算微生物生物量碳。

总结起来,土壤微生物生物量碳的测定方法主要包括呼吸法、估算法和标记法等。

不同的方法适用于不同的土壤类型和测定目的,综合运用多种方法可以更准确地评估土壤微生物生物量碳。

土壤微生物生物量的测定方法氯仿熏蒸

土壤微生物生物量的测定方法氯仿熏蒸

土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)1.1 基本原理新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。

根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。

1.2 实验仪器自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。

1.3 实验试剂1)无乙醇氯仿(CHCL3);2)0.5mol/L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中3)工作曲线的配制:用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。

(其实一般情况下,仪器会自带的标曲,一般不用自己做的)1.4 操作步骤1.4.1 土壤的前处理(过筛和水分调节略)1.4.2 熏蒸称取新鲜(相当于干土10.0g,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml 小烧杯中。

将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。

盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。

关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。

1.4.2 抽真空处理熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。

同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。

微生物群落对土壤健康状况的评估与监测方法研究

微生物群落对土壤健康状况的评估与监测方法研究

微生物群落对土壤健康状况的评估与监测方法研究第一章:引言土壤是地球上生命的重要基础,而微生物群落作为土壤生态系统的重要组成部分,对土壤健康状况的评估与监测具有重要意义。

本文将综述目前微生物群落对土壤健康状况评估与监测的方法,并探讨其局限性和未来发展方向。

第二章:微生物群落与土壤健康2.1 微生物群落的功能土壤微生物群落包含多种微生物,如细菌、真菌、放线菌等,它们在土壤中发挥着重要的功能,比如有益菌种可以帮助植物生长、改善土壤质量,而有害菌种则可能引发土壤病害等问题。

2.2 微生物群落与土壤健康的关系微生物群落对土壤健康具有重要影响,它们参与土壤有机质分解、养分循环、抗病性调控等过程。

不同土壤健康状况下,微生物群落的丰富度、多样性和功能特征也会有所不同。

第三章:微生物群落评估方法3.1 文化基于方法文化基于方法是微生物群落评估的传统方法,通过分离纯培养菌株并进一步进行系统分类和功能分析来评估微生物群落的结构和功能特征。

该方法具有较高的可靠性,但受限于某些菌株难以培养以及培养基选择等问题。

3.2 分子生物学方法分子生物学方法基于微生物DNA或RNA的序列信息进行微生物群落评估。

其中最常用的方法是16S rRNA基因测序和ITS测序,可以更全面地了解微生物群落的组成和多样性。

此外,还有PCR-DGGE、T-RFLP等方法也被广泛应用于微生物群落评估。

3.3 元基因组学方法随着高通量测序技术的发展,元基因组学方法成为微生物群落评估的重要手段,能够揭示微生物群落的功能特征和代谢潜力。

这些方法包括元转录组学、元蛋白质组学等,其优势在于可以深入了解微生物群落的功能及其对土壤健康的影响。

第四章:微生物群落监测方法4.1 生物指示剂生物指示剂是通过观察特定微生物种群的分布和数量来评估土壤健康状况的方法。

例如,土壤中特定的蛋白质、酶活性或微生物细胞的含量可以被用作评估指标。

通过对这些指标的测量,可以揭示土壤中的微生物群落特征和动态变化。

土壤微生物量碳测定方法

土壤微生物量碳测定方法

土壤微生物量碳测定方法及应用土壤微生物量碳(Soil microbial biomass)不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用,同时是一个重要活性养分库,直接调控着土壤养分(如氮、磷和硫等)的保持和释放及其植物有效性。

近40年来,土壤微生物生物量的研究已成为土壤学研究热点之一。

由于土壤微生物的碳含量通常是恒定的,因此采用土壤微生物碳(Microbial biomass carbon, Bc)来表示土壤微生物生物量的大小。

测定土壤微生物碳的主要方法为熏蒸培养法(Fumigation-incubation, FI)和熏蒸提取法(Fumigation-extraction, FE)。

熏蒸提取法(FE法)由于熏蒸培养法测定土壤微生物量碳不仅需要较长的时间而且不适合于强酸性土壤、加入新鲜有机底物的土壤以及水田土壤。

Voroney (1983)发现熏蒸土壤用0.5mol·L-1K2SO4提取液提取的碳量与生物微生物量有很好的相关性。

Vance等(1987)建立了熏蒸提取法测定土壤微生物碳的基本方法:该方法用0.5mol·L-1K2SO4提取剂(水土比1:4)直接提取熏蒸和不熏蒸土壤,提取液中有机碳含量用重铬酸钾氧化法测定;以熏蒸与不熏蒸土壤提取的有机碳增加量除以转换系数KEC(取值0.38)来计算土壤微生物碳。

Wu等(1990)通过采用熏蒸培养法和熏蒸提取法比较研究,建立了熏蒸提取——碳自动一起法测定土壤微生物碳。

该方法大幅度提高提取液中有机碳的测定速度和测定结果的准确度。

林启美等(1999)对熏蒸提取-重铬酸钾氧化法中提取液的水土比以及氧化剂进行了改进,以提高该方法的测定结果的重复性和准确性。

对于熏蒸提取法测定土壤微生物生物碳的转换系数KEC的取值,有很多研究进行了大量的研究。

测定KEC值的实验方法有:直接法(加入培养微生物、用14C底物标记土壤微生物)和间接法(与熏蒸培养法、显微镜观测法、ATP法及底物诱导呼吸法比较)。

土壤微生物群落在生态系统中的样品分析与测定

土壤微生物群落在生态系统中的样品分析与测定土壤是生态系统中非常重要的组成部分,同时也是最为丰富复杂的环境之一。

土壤环境中存在着大量的微生物,这些微生物与土壤之间相互作用,对土壤的物质转化、有机质分解和植物生长等方面具有重要的作用。

如何准确地了解土壤微生物群落的数量和多样性,对于揭示土壤生物学的功能和作用,以及发展生态农业,提高土壤质量和农产品产量等都具有重要意义。

一、土壤微生物群落的样品分析方法为了测定土壤微生物群落,必须进行样品的分析和测定。

在对土壤进行样品分析时,需要注意:1.土壤样品的收集在进行样品分析之前,必须进行土壤样品的收集。

土壤样品应该收集大约20-30厘米深度的土壤。

由于土壤菌群、真菌群和放线菌群在不同土层中的数量和种类也不相同,因此,收集的土壤深度需要根据研究的目的而定。

2.土壤样品的处理一般来说,土壤样品要进行粗碎,去杂质、去石头等处理。

此外,还需去除土壤中的植物残渣、动物排泄物等有机物。

在进行处理时,应该注意不破坏土壤结构和微生物活性。

3.土壤样品的储存土壤样品储存的温度和湿度等条件应根据微生物的生长需求而定。

如果储存时间长,应该对样品进行冷冻或低温干燥处理,以防止微生物的生长。

二、土壤微生物群落测定的方法以下是常用的样品测定方法:1.培养计数法该方法是通过使用培养基和适宜环境条件来促进微生物产生可见的生长。

然后通过计数方法确定细菌的数量。

虽然该方法能够对所有培养细菌进行计数,但是只适用于对可培养细菌群的测定,并且样品测定时间较长。

2.生物分子测定法该方法使用了PCR(多聚酶链式反应)等方法,通过分析土壤中微生物的核酸以及基因来测定微生物数量和多样性。

该方法可以对所有微生物进行分析,但精确度受到PCR扩增的准确度和反应的复杂性影响。

3.牢固偏最小二乘回归分析法(PLS-DA)该方法是通过采集土壤样品,并进行数据处理、筛选,最终运用牢固偏最小二乘回归分析法(PLS-DA)来测定微生物数量和多样性。

土壤微生物生物量的测定方法(氯仿熏蒸)

土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)1.1 基本原理新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。

根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。

1.2 实验仪器自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。

1.3 实验试剂1)无乙醇氯仿(CHCL3);2)0.5mol/L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中3)工作曲线的配制:用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。

(其实一般情况下,仪器会自带的标曲,一般不用自己做的)1.4 操作步骤1.4.1 土壤的前处理(过筛和水分调节略)1.4.2 熏蒸称取新鲜(相当于干土10.0g,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。

将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。

盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。

关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。

1.4.2 抽真空处理熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。

同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。

土壤微生物测定方法

土壤微生物测定方法
目前常用的土壤微生物测定方法主要包括直接计数法、培养法、DNA
分析法和生化方法等。

1.直接计数法:直接计数法是指通过显微镜观察和计数土壤中微生物
的数量。

这种方法简单直观,可以快速测定土壤中微生物的数量。

但是,
由于土壤微生物数量庞大,直接计数方法需要大量的样品和时间,且对操
作者的要求较高。

2.培养法:培养法是指通过将土壤样品接种在富含营养物质的培养基上,并在一定温度和湿度下培养一段时间,通过观察和计数可见的菌落来
测定土壤中微生物的数量和种类。

这种方法可以有效地测定土壤中常见的
细菌和真菌等,但是对于无法培养的微生物种类相对有限。

3.DNA分析法:DNA分析法是指通过提取土壤中微生物的DNA,并通
过PCR扩增和DNA测序等技术来测定土壤中微生物的种类和多样性。

这种
方法可以检测到所有存在的微生物,无论是否可以培养。

因此,DNA分析
法可以更全面地测定土壤中微生物的多样性和种类。

但是,这种方法对实
验条件和技术要求较高。

4.生化方法:生化方法是指通过测定土壤中微生物代谢产物的含量或
活性来测定土壤中微生物的数量。

例如,通过测定脲酶、葡萄糖酶、氧化
还原酶等土壤微生物常见的酶活性来评估微生物的活性和数量。

生化方法
可以快速测定土壤微生物的数量和活性,但是受土壤理化性质的影响较大。

总之,以上所述的方法各有优缺点,可以根据实际情况选择合适的方
法或多种方法相结合来测定土壤微生物的数量和多样性。

此外,测定方法
的选择还要考虑实验所需的样品数量、可行性和经济性等因素。

土壤微生物量及土壤酶活性测定方法

2 土壤微生物量测定土壤微生物量(MB)是指土壤中体积小于5x103叩3的生物总量,但活的植物体如植物根系等不包括在内]。

它通过调控土壤中能量和养分循环以及有机物转化,来反映土壤同化和矿化能力。

土壤微生物生物量包括土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮、土壤微生物生物量磷和土壤微生物生物量硫,但一般情况下土壤微生物生物量的大小以土壤微生物生物量碳来表示。

2.1熏蒸浸提法2.1.1原理利用不同的浸提剂,通过氧化滴定法来测定土壤浸提液中有机C、N和P提取的可溶性有机碳含量和微生物量C之间存在较稳定的比例关系。

2.1.2则定步骤1.根据土壤样品含水量,调节土壤含水量为田间持水量的50%,25 ℃下密封培养10 d,以保持土壤均匀和不同地方所得结果的可比性。

2.氯仿熏蒸24 h后,用真空泵反复抽气,直到土壤闻不到氯仿气味为止。

根据所测对象不同选择不同的提取剂浸提,振荡浸提30 min后,立即分析浸提液中所测对象的含量或放入-15 ℃下保存。

表1指出氯仿熏蒸浸提法测定不同土壤微生物量所选用的浸提剂及其条件。

表1姓熏薪髓喉土就生帽条件Table I F'E fcrdieneasuirm aitcondiocnsof soilm riobialbmass土情即鄢Detemiia血cfhdicaMr Eitatnt土觥生醯K(=D,3S 或D.45土觥物1小K国加士躺蜘M恻般注®拓牖腌雄魂航觥刎楠融脑机装痴螭定雕耐帕帆小麒眼3 土壤酶活性测定土壤酶活性均用风干土壤。

土壤转化酶活性和过氧化氢酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性依次用硫代硫酸钠滴定法、高锰酸钾滴定法、靛酚蓝比色法和磷酸苯二钠比色法测定(关松荫,1986)3.1脲酶一一靛酚蓝比色法脲酶的活性可以用来表示土壤供氮能力(一)方法原理土壤中脲酶活性的测定是以尿素为基质,酶促水解生成的氨与酚类化合物起反应生成蓝色的靛酚,颜色深度与氨含量相关,因而用于脲酶活性的测定。

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土壤微生物监测常规测定指标的分析方法和适用范围
其他方法:
一、土壤DNA提取和纯化:
方案1,参考(1, 2)
1.称取样品土样5g, 加入灭菌的石英砂,液氮研磨;
不要液氮研磨,这样子对DNA伤害很大,几乎全部片段化了。

可以加上PBS洗涤下土壤,一是能够去除些杂质,二是能够使得土壤处于悬浮状态,然后可以在涡旋仪上剧烈涡旋2-3min,使得土壤颗粒破碎。

然后12000rpm离心5min,弃上清。

2.加入1
3.5mL的DNA提取Buffer,100微升20mg/mL蛋白酶K,37℃225rpm摇30min-2h
3.加入700微升20%SDS,65℃水浴2h,间隔15min颠倒摇匀数次;
4.6000rpm室温离心15min,收集中间液相层;向沉淀中加入3mLDNA提取液,300微升20%SDS,65℃水浴30min,同上离心,收集中间液相层,合并;重复一次;可考虑再
增加抽提一次。

或者用5mL而不是3mL。

最后实在装不下了可以分在两个50mL离心管里面离心。

5.向收集的液相层中加入等体积氯仿:异戊醇(24:1)抽提一次,8000rpm离心10min,收集上部液相层;
6.第5步收集液相层中加入0.1倍体积的乙酸钠,0.6倍体积的异丙醇,4℃过夜沉淀;
这个千万不要4度过夜啊,四度过夜你会发现很多的絮状悬浮物,我之前犯过类似错误,这个是SDS和高浓度的盐在低温条件下析出来了。

室温放置1-2h就好。

7.过夜沉淀物12000rpm离心15min,弃上清;向沉淀中加入10mL冷乙醇洗涤,12000rpm离心5min,弃上清;12000rpm离心30sec,移液枪析出残留液体;
8.室温自然干燥沉淀,干燥后向沉淀中加入400微升TE溶解。

方案2:
购买DNA提取试剂盒,如SoilMaster DNA Extraction Kit (Epicenter) 或UltraClean Soil DNA Isolation Kit (MO BIO)
二、DNA定量和质量检测:
提取后的DNA使用紫外分光光度法进行浓度和纯度检测。

DNA纯度以OD260/ OD280比值来反映。

当OD60 /OD80比值<1.8时,说明样品存在蛋白质或酚等杂质,可采用平衡酚/氯仿/异戊醇再抽提除去蛋白质或用乙醚抽提去除残留酚,再用无水乙醇沉淀,TE悬浮后再测定。

当OD60/OD280比值>2.0,说明样品存在RNA污染,可以用RNA酶处理样品去处RNA 。

和定量,应用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA大小及完整度。

三、土壤宏基因组测序
将质检合格的土壤DNA随机打断,加接头序列构建测序文库,利用Roche 454或Illumina Hiseq系统进行测序反应。

四、生物信息分析:
1.原始数据整理、过滤及质量评估:
应用中科院青能所自主开发的质量控制软件QC-Chain进行原始测序数据的质量控制,去除低质量碱基和read,并进行污染序列的监控(3)。

2.宏基因组拼接和基因预测:
应用基于宏基因组数据聚类算法的拼接工具,进行宏基因组拼接和基因预测,如IDBA-UD(4),MetaGeneMark(5)等。

3.群落可视化分析:
包括Parallel-META (2.0)、MetaSee、Meta-Storm以及Meta-Mesh等工具,具有群落样本分析,群落样本可视化分析,群落样本比较以及群落样本搜索和数据挖掘等功能。

4.基因功能分析:
基因功能注释
基因功能丰度差异分析
丰度差异的基因GO 富集分析
丰度差异的基因KEGG 富集分析
聚类分析(热图)
多元统计分析(根据实验设计)
基于物种丰度分析:
稀释曲线
Alpha多样性分析
物种丰度差异分析
聚类分析(热图)
多元统计分析(根据实验设计)
基于群落结构分析:
单样品物种分布
多样品物种分布
1. Zhou J, Bruns MA, Tiedje JM. DNA recovery from soils of diverse composition. Applied and environmental microbiology. 1996;62(2):316-2
2.
2. Jackson CR, Harper JP, Willoughby D, Roden EE, Churchill PF. A simple, efficient method for the separation of humic substances and DNA from environmental samples. Applied and environmental microbiology. 1997;63(12):4993-5.
3. Zhou Q, Su X, Wang A, Xu J, Ning K. QC-Chain: Fast and Holistic Quality Control Method for Next-Generation Sequencing Data. PloS one. 2013;8(4):e6023
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5. Zhu W, Lomsadze A, Borodovsky M. Ab initio gene identification in metagenomic sequences. Nucleic acids research. 2010;38(12):e132-e.。

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