海洋沉积物总DNA提取方法研究进展

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海洋遗传资源保护与利用技术的研究进展

海洋遗传资源保护与利用技术的研究进展

海洋遗传资源保护与利用技术的研究进展海洋,这一占据了地球表面约70%的广阔领域,不仅是生命的摇篮,也是一座蕴含着无尽宝藏的巨大宝库。

其中,海洋遗传资源因其独特的性质和巨大的潜在价值,成为了当今科学界关注的焦点。

海洋遗传资源的保护与利用技术的研究,对于推动海洋科学的发展、维护生态平衡以及促进经济增长都具有至关重要的意义。

海洋遗传资源是指来自海洋生物的基因、基因组、基因产物以及与之相关的遗传信息。

这些资源在医药、农业、工业等领域都有着广泛的应用前景。

例如,从海洋生物中提取的某些基因可以用于开发新型药物,治疗各种疑难杂症;海洋微生物的基因能够为生物燃料的生产提供新的思路和方法;海洋生物的独特基因还可能为改良农作物品种提供有益的基因材料。

然而,海洋遗传资源的保护面临着诸多挑战。

首先,人类活动对海洋环境的破坏日益严重,如过度捕捞、海洋污染、气候变化等,这些都直接或间接地威胁着海洋生物的生存和繁衍,从而影响了海洋遗传资源的多样性和可持续性。

其次,对于海洋遗传资源的认知还相对有限,许多海洋生物的基因信息尚未被充分了解和研究,这给保护工作带来了很大的困难。

再者,海洋遗传资源的获取和利用存在着法律和伦理方面的争议,如何在保护海洋生态和尊重知识产权的前提下,合理开发和利用这些资源,是一个亟待解决的问题。

为了应对这些挑战,科学家们在海洋遗传资源保护技术方面进行了大量的研究和探索。

在监测和评估技术方面,利用先进的生物技术和信息技术,如基因测序、生物标志物检测、遥感技术等,对海洋生物的遗传多样性、种群结构和生态状况进行实时监测和评估,以便及时发现问题并采取相应的保护措施。

在保护区建设方面,通过建立海洋保护区、海洋自然保护区等方式,为海洋生物提供安全的栖息和繁殖场所,保护海洋遗传资源的多样性和稳定性。

此外,基因库的建立也是一项重要的保护措施,通过收集和保存海洋生物的基因样本,为未来的研究和利用提供了宝贵的资源。

在海洋遗传资源的利用技术方面,也取得了一系列的研究成果。

DNA提取方法的研究进展

DNA提取方法的研究进展

DNA提取方法的研究进展
DNA提取是分子生物学和遗传学研究中至关重要的一步,目
前在DNA提取方法方面有一些研究进展,包括以下几个方面:
1. 提取方式改进:研究人员对传统的DNA提取方法进行改进,以提高提取效率和纯度。

例如,使用化学试剂和酶解剂的组合,可以有效地去除细胞质和蛋白质等干扰物质,从而提高DNA
的纯度。

2. 高通量提取方法:随着高通量测序技术的发展,需要提供足够的DNA样本量来进行测序。

因此,研究人员致力于开发高
通量的DNA提取方法,可以同时处理多个样本,并提高提取
效率。

3. 无细菌DNA污染方法:细菌DNA在DNA提取过程中常常
会污染目标DNA,影响后续分析。

现在有研究人员针对这个
问题进行研究,开发了一些方法来去除细菌DNA的污染,例
如使用特定的酶解剂或改良DNA提取试剂。

4. 小样本DNA提取方法:例如从微生物、稀有细胞或胎儿等
低样本量来源提取DNA。

这些样本通常含量较少,提取DNA
的难度相对较大。

研究人员在这方面进行了一些探索,提出了一些针对小样本DNA提取的方法,以尽可能提高提取效率和
纯度。

DNA提取方法的研究一直在不断进展,致力于提高提取效率
和纯度,以满足越来越复杂的分析需求,并应用于新兴的领域和技术。

提取和纯化海洋中的天然产物

提取和纯化海洋中的天然产物

提取和纯化海洋中的天然产物海洋中蕴藏着丰富的天然产物资源,包括各种有益的化合物和生物活性分子。

提取和纯化这些海洋天然产物对于深入研究其性质、开发应用具有重要意义。

本文将介绍提取和纯化海洋中的天然产物的方法与技术,并探讨其在不同领域的应用。

一、提取方法提取海洋中的天然产物是研究其性质的关键步骤。

常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取和微波辅助提取等。

溶剂提取是一种常用的海洋产物提取方法。

该方法利用溶剂的溶解性质,将待提取物质从海洋样品中转移到溶剂中,然后通过蒸发或其他方法将溶剂去除,得到纯净的提取产物。

超声波提取是利用超声波的机械振动作用促进提取过程的一种方法。

超声波的高频振动能够提高提取效率,加速活性成分的释放和溶剂的渗透,从而提高提取产物的纯度和得率。

微波辅助提取是应用微波加热原理进行提取的方法。

微波通过分子的振动和摩擦发热,从而使溶剂迅速沸腾并穿透样品,从而实现快速提取的目的。

二、纯化方法提取获得天然产物后,为了更好地研究和应用,需要对其进行纯化。

常用的纯化方法包括色谱技术、结晶技术和萃取技术等。

色谱技术是一种常用的天然产物纯化方法。

其中包括柱色谱、薄层色谱和高效液相色谱等。

色谱技术通过溶液在不同材料上的吸附与解吸作用来分离和纯化目标化合物,具有高效、灵敏度高的特点。

结晶技术是利用物质在饱和溶液中的溶解度随温度、浓度的变化而发生结晶的现象进行纯化的方法。

通过调整溶剂的温度和浓度等条件,使目标化合物结晶出来,得到纯净的产物。

萃取技术是一种通过溶剂选择性地提取物质的方法。

常用的萃取方法有固相萃取、液液萃取等。

这些方法通过溶剂与目标化合物之间的亲和性来实现分离和纯化。

三、应用领域提取和纯化海洋中的天然产物在多个领域具有广泛的应用。

以下列举几个主要的应用领域:1. 药物研发:海洋中的天然产物具有丰富的生物活性物质,可作为开发新药物的重要来源。

通过提取和纯化海洋中的天然产物,研究其抗菌、抗肿瘤、抗炎等活性,为药物的研发提供了重要的基础。

环境DNA技术在水生生物监测中的应用研究

环境DNA技术在水生生物监测中的应用研究

环境DNA技术在水生生物监测中的应用研究环境DNA技术是一种新兴的生物监测技术,它通过从环境样品中提取出的DNA片段来识别和监测生物群落的组成和种群结构。

这项技术的应用已经涉及到陆地、淡水、海洋等不同生态系统中的生物监测工作,并且取得了一系列令人振奋的成果。

在水生生物监测中,环境DNA技术的应用研究尤为引人关注。

本文将针对环境DNA技术在水生生物监测中的应用研究进行探讨,介绍该技术的原理、方法流程以及在水生生物监测中的应用价值,并展望其未来的发展方向。

一、环境DNA技术原理环境DNA(environmental DNA, eDNA)是指在环境中存在的生物体产生的DNA片段。

这些DNA片段可以来自于生物体的代谢物、细胞碎片、粪便等,通过提取和测序这些DNA片段,可以获取有关该环境中生物群落的相关信息。

环境DNA技术的原理是基于一种基因组物质在环境中稳定存在的假设,因此可以被提取和检测。

通过这种技术,可以获得目标生物种的存在信息、数量信息和生境信息,为生物多样性监测提供了新的思路和方法。

环境DNA技术的方法流程主要包括样品采集、DNA提取、测序分析等步骤。

1. 样品采集样品采集是环境DNA技术的起始步骤,是决定监测数据质量的关键因素之一。

在水生生物监测中,可以通过水体、水底沉积物、水生植物等不同方式采集样品。

样品的采集区域、时间、数量等都会对后续的监测结果产生影响,因此需要科学合理地进行样品采集。

2. DNA提取DNA提取是环境DNA技术的核心步骤之一,通过对采集的样品进行DNA提取,可以获取到环境中的生物DNA片段。

在水生生物监测中,对水样、沉积物等不同样品进行DNA提取的方法已经得到了广泛研究和探讨,从而为后续的测序分析提供了可靠的DNA样本。

3. 测序分析1. 提高监测效率传统的水生生物监测方法需要大量的样品采集、实验室分析和数据处理工作,耗时耗力且成本较高。

环境DNA技术在水生生物监测中的应用,大大提高了监测的效率,减少了对样品的处理和分析时间,降低了监测成本,提高了监测精度和准确性。

海洋地质学中的海洋沉积物分析方法探索

海洋地质学中的海洋沉积物分析方法探索

海洋地质学中的海洋沉积物分析方法探索引言海洋是地球上最大的生态系统之一,其底部覆盖着厚厚的海洋沉积物。

这些沉积物蕴含着丰富的信息,可以帮助我们了解地球历史、气候变化以及生物演化等重要问题。

因此,海洋沉积物的分析方法在海洋地质学中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨一些常用的海洋沉积物分析方法,并介绍其在研究中的应用。

一、物理性质分析1. 颗粒分析颗粒分析是研究海洋沉积物中颗粒粒径、形状和组成的重要方法。

通过使用激光粒度仪等设备,可以快速准确地测量沉积物中颗粒的大小分布,从而了解沉积物的沉积环境和物源特征。

2. 密度分析密度分析是研究海洋沉积物中物质密度变化的方法。

通过测量沉积物样品的湿重和干重,可以计算出其密度。

密度分析可以帮助我们了解沉积物的成分和沉积环境,例如在冰期期间,冰川融化导致的淡水输入会降低海水的密度,从而影响沉积物的密度分布。

二、化学性质分析1. 元素分析元素分析是研究海洋沉积物中元素含量和分布的方法。

通过使用电感耦合等离子体质谱仪等设备,可以测量沉积物中各种元素的含量,从而了解沉积物的来源和古环境变化。

例如,高浓度的有机碳含量可能意味着富营养化的海洋环境。

2. 同位素分析同位素分析是研究海洋沉积物中同位素比例的方法。

通过测量沉积物中同位素的比例,可以推断出古环境的变化。

例如,氧同位素分析可以帮助我们了解过去海洋温度的变化,碳同位素分析可以揭示古生物的生态系统演化。

三、生物学性质分析1. 微化石分析微化石分析是研究海洋沉积物中微小化石的方法。

通过观察和鉴定沉积物中的微化石,可以了解古生物的演化和古环境的变化。

例如,有孔虫的化石可以帮助我们了解过去海洋的温度和盐度变化。

2. DNA分析DNA分析是研究海洋沉积物中DNA序列的方法。

通过提取沉积物中的DNA,可以了解古生物的遗传信息,揭示生物演化的过程。

DNA分析在研究海洋生态系统的多样性和演化方面具有重要意义。

结论海洋沉积物的分析方法在海洋地质学中具有重要的应用价值。

环境_DNA_技术及其应用

环境_DNA_技术及其应用

第 4 期2023 年 8 月NO.4Aug .2023水利信息化Water Resources Informatization·他山之石·近年来,人类活动影响导致水生态系统遭到破坏,水生生物多样性锐减,水生态功能严重退化并影响人类健康。

而生物多样性是维持生态平衡的基础,因此,对水生生物进行监测是开展水生态环境管理和保护的前提。

目前,传统的水生态研究主要依赖形态学生物监测,以及通过直接观察、显微镜和生物声学收集数据。

然而传统形态学生物监测存在费时费力、成本高、物种分辨度低等诸多缺陷,无法在流域开展大规模、高频率的水生态监测。

因此,迫切需要更加便捷且准确可靠的水生态监测技术,对保护水生态环境生物多样性具有重要意义。

环境 DNA (eDNA )技术是近年来国际生态学领域最重要的革命性技术,是一种基于分子的生物多样性高效监测手段,在生态环境修复和自然资源保护方面具有极大的应用潜力,已逐渐在欧美等发达国家快速推广。

1 eDNA 技术简介及优势eDNA 技术是指通过从环境介质(水、土壤、沉积物等)中提取 DNA ,对基因组的特定 DNA 片段进行PCR (聚合酶链式反应技术)扩增和高通量测序,从而对环境样品中多生物群落进行监测的技术。

该技术基本操作流程主要包括环境样品采集、DNA 提取、DNA 高通量测序、生物信息学和多样性分析等环节,基本操作流程图如图 1 所示。

与传统形态学生物监测方法相比,eDNA 生物监测具有采样简单、效率高、对生物和环境破坏性小、样本检测灵敏度高、成本低等核心优势,已广泛用于河流、湖泊、河口、湿地、海洋等各类生态系统的生物多样性调查中。

环境 DNA 技术及其应用2 eDNA 在生态与保护中的应用研究在基于 eDNA 技术的研究中,最受关注的技术是条形码和宏条形码技术,两者最大的区别在于条形码技术采用物种特异性检测环境样本中单个物种的 DNA 片段,而宏条形码技术是对 eDNA 特定区域进行扩增,并通过高通量测序同时实现对自然生态系统中数以万计的生物群落 DNA 序列的识别。

利用DNA测序技术和环境DNA研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化

利用DNA测序技术和环境DNA研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化

利用DNA测序技术和环境DNA研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化标题:利用DNA测序技术和环境DNA研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化摘要:近年来,随着DNA测序技术的快速发展和环境DNA(eDNA)的广泛应用,研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化变得更加准确和高效。

本文综述了DNA测序技术和eDNA在海洋生物多样性研究中的应用和优势,并探讨了其在研究海洋生物群落的时空变化方面的潜力。

此外,本文还讨论了DNA测序技术和eDNA研究存在的局限性,并提出了未来需要解决的挑战和应用前景。

1. 引言海洋生物群落的物种多样性和时空变化对于了解海洋生态系统的结构与功能具有重要意义。

然而,传统的生物多样性研究方法往往受限于样品获取的困难和物种鉴定的复杂性等问题,限制了对海洋生物群落的深入研究。

近年来,随着DNA测序技术的快速发展和环境DNA(eDNA)的广泛应用,研究海洋生物群落的物种多样性和时空变化变得更加准确和高效。

2. DNA测序技术在海洋生物多样性研究中的应用2.1 传统方法与DNA测序技术的对比传统的海洋生物多样性研究方法主要依靠目测鉴定和基于形态学特征的分类学方法。

这些方法不仅需要对海洋生物具有深入的知识和经验,而且在处理大样本量时存在着时间和资源的限制。

相比之下,DNA测序技术能够通过分析生物体内的DNA序列来获取物种信息,从而避免了传统方法存在的局限性。

2.2 规模化DNA测序技术的优势随着高通量测序技术的发展,规模化的DNA测序方法已经成为研究海洋生物多样性的重要工具。

通过对样本DNA进行测序,研究人员可以快速、准确地鉴定和分类多个物种的遗传信息。

这种高通量测序技术可以同时测序多个样本的DNA,大大提高了样本处理的效率和扩展了研究的规模。

2.3 元转录组分析在海洋生物多样性研究中的应用元转录组分析是一种通过测序和分析生物体中转录本的方法来了解其基因表达情况的技术。

在海洋生物多样性研究中,元转录组分析可以帮助研究人员了解海洋生物群落的功能与结构,以及其对环境变化的响应。

沉积物取样方法

沉积物取样方法

沉积物取样技术人类对深海沉积物与古海洋历史的认识,是随着适当船舶的使用和相应取样设备的研制而发展起来的。

深海钻探和库伦堡活塞取样管的研制就说明了这个问题。

19世纪60年代,对深海沉积物的性质实际上并不了解。

“Challenger”号的考察(1872~1876)标志着对深海沉积物系统研究的开始。

沉积物制图主要由John Murray(Murray和Renard,1891)承担。

尽管Murray及其同事们的工作为后来所有海洋地质研究打下了基础,但由于当时缺乏取芯设备而无法研究深海沉积物的地质记录。

在以后半个世纪中,这项研究仍然无法进行。

最早的取芯和对深海沉积物记录的研究,是20世纪20年代后期和30年代由荷兰“Sne-lius”号和德国“Meteor”号船的考察开始的。

是Schott (1935)第一个证明了浮游有孔虫组合的变化记录了第四纪的冰川相。

这些成就,后来又被瑞典深海考察队队员大大向前推进了一步。

Kullenhery (1947)发明的活塞取样管提供了更长的第四纪层序,从而开辟了第四纪古气候学、沉积学和火山史的研究。

采用活塞取芯器的更广泛的调查是随着调查人员的不断增加从20世纪50年代开始的。

例如,在拉蒙特,M·Ewing、B·Heezen、D·Ericson和G·Wollin 对晚第四纪的古气候和沉积记录进行了重要的研究;与此同时,C·Emiliani(迈阿密大学)开创了应用氧同位素于第四纪古气候史的研究。

这些工作为70年代第四纪沉积记录的更全面的研究打下了坚实的基础。

后者主要基于几个研究所在60和70年代所收集的大量活塞岩芯资料,其中包括“Eltanin”号船环南极考察采集的岩芯。

这些调查主要限于第四纪记录的研究,原因是取芯器的穿透深度很少超过20 m。

因此只有通过钻探才能获取据信存在于深海盆的长的地球史记录。

莫霍钻探计划的试验性钻探是获取这种记录的初次尝试,虽然以彻底失败而告终,但却第一次在下加利福尼亚外海获得了一个有用的钻孔剖面。

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Advances in Microbiology 微生物前沿, 2015, 4, 27-35Published Online June 2015 in Hans. /journal/amb/10.12677/amb.2015.42005Advances in Marine Sediments of the TotalDNA Extraction MethodXinqiang Zhao, Xiaopeng Yu, Mingai Zhang, Cuifang Yu, Fansheng Cheng*College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao ShandongEmail: 1760029992@, *fscheng@Received: May 25th, 2015; accepted: Jun. 16th, 2015; published: Jun. 19th, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractMicroorganisms inhabited in marine sediments server as an important role in the marine ecosys-tem as well as the biosphere substances’ circulation. The gradually deepening understanding of the biodiversity and the continuous improvement of research methods in marine sediments still face some basic obstacles, such as the cultivation of microorganisms and DNA extraction. This pa-per aims to summarize the current research progress in environmental DNA extraction method in marine sediment, which corresponds to Metagenomics and other modern molecular ecology re-search methods. Key steps in the sampling, transportation, storage, samples pretreatment, cell disruption, total DNA enrichment, storage and quality evaluation were discussed in detail.KeywordsMarine Sediments, Microbial Diversity, DNA Extraction, Research Progress海洋沉积物总DNA提取方法研究进展赵新强,于晓朋,张名爱,于翠芳,程凡升*青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛Email: 1760029992@, *fscheng@收稿日期:2015年5月25日;录用日期:2015年6月16日;发布日期:2015年6月19日*通讯作者。

海洋沉积物总DNA提取方法研究进展摘要海洋沉积物中微生物是海洋生态系统的重要组成部分,在维持生态平衡方面发挥着重要作用。

随着人们对生物多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进,对海洋沉积物中微生物的研究取得了新的进展,但仍然存在一些问题,如微生物难培养、DNA难提取等。

本论对海洋沉积物微生物多样性研究中的关键步骤进行分析探讨,主要包括样品取样及预处理、细胞的裂解、总DNA的提取、纯化和保存方法及质量评价等方面。

阐述国内外对海洋沉积物微生物多样性研究中DNA提取方法取得的成果,以及存在的局限性。

关键词海洋沉积物,微生物多样性,DNA提取,研究进展1. 引言海洋沉积物中的微生物是自然界生态系统中的重要组成成员,在维持环境与海洋生态平衡方面发挥着至关重要的作用。

海洋的面积约占地球总表面积的3/4,在海洋高盐、高压、低温、低营养或无光照等特殊的生态环境下,造就了海洋沉积物中微生物的多样性,是海洋环境下生物多样性的主要来源之一。

沉积物是集化学物质和微生物于一体的特殊生态环境[1],海洋沉积物中的微生物往往因适应其特殊环境而引起功能、遗传、系统发育的多样性,是海洋沉积物微生物分子生态学研究中重要的一部分。

目前自然环境中可培养的微生物可能不及所有微生物总数的1%[2],可知约占99%的微生物至今难以培养,甚至一些微生物处于“存活却无法培养”的状态,可见海洋微生物及其沉淀物中的微生物拥有巨大的开发利用价值。

宏基因组学(或元基因组学,Metagenomics)是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,不依赖于有机体培养的技术手段。

研究流程一般包括从环境样品中提取基因组DNA,再进行高通量测序分析或克隆DNA到合适的载体中,再载导入宿主菌体,筛选出目的转化子等现代分子生物学工作。

与传统纯培养方法相比较而言,传统方法是对微生物先进行纯培养,再进行重复筛选的过程,因此筛选出的新活性物质的几率是不断降低的[3]。

而基于宏基因组学的现代分子生物学研究中不需要先对微生物进行人工培养,可以直接从特定的环境中提取出微生物的总DNA,再进行基因的测序等操作,从而开发微生物和基因资源。

宏基因组学的出现使人们打破了物种界的界限,突破了传统方法的局限,为微生物新资源的开发利用提供了更好的技术平台[4]。

随着现代分子生物学研究技术的不断发展,宏基因组学在微生物学的研究中得到广泛的应用。

在农业微生物研究方面,可以用于改造土壤、提供有机肥料和改进粮食品种等领域;在医学研究领域中,可以用来研究人或动物体内的微生物群体,如Breitbart等[5]利用宏基因组方法获得了人类粪便中的1200个病毒基因型,在对抗病毒基因研究表达等方面获得了突破性的进展[6];尤其是在水体环境中新型酶及新型功能的已知酶的宏基因组学研究中具有广泛的应用[7]。

海底沉积物中达50%~80%的物质为腐殖质,腐殖质与DNA在分子大小和理化性质方面比较相近,其化学结构复杂,能够阻碍DNA的提取、分离以及抑制某些活性物质。

因此在进行海洋沉积物中微生物多样性研究中需去除腐殖质对DNA提取质量的影响。

同时能否获得高质量、高纯度的DNA对后面的微生物学分析和下游生物学实验起着决定性的作用。

从程凡升等[7]在水体宏基因组学研究进展及应用中可知以水中微生物为研究对象的宏基因组构建比较容易,而对于海洋沉积物环境下的以底泥及附着微生物为研究对象的宏基因组的构建却困难很多,存在泥微粒对于DNA的附着及其酚类物质对DNA及后续操作污染等问题。

可见DNA的提取存在一些难题,从另一方面证明提取出高质量的DNA对于海洋沉积物海洋沉积物总DNA提取方法研究进展微生物的研究起着关键性影响。

Lesack等[8]在16S rDNA基因克隆的研究中发现,DNA提取的基因片段及质量效果不好时可能会导致2种不同的16S rDNA类型的结果出现。

即验证了DNA的提取过程是宏基因组学研究的关键与前提。

刘璞等[1]在海洋沉积物微生物多样性研究中进行了存在问题的总结概述,结果如表1。

在海洋沉积物微生物研究中DNA的提取是研究现代分子生物学的基础,获得完整性好、纯度高和品质好的DNA是宏基因组学的必需条件。

而在DNA提取的过程中由于材料来源、微生物多样性及环境组成成分是不同的,因此提取方法往往存在一定的差异。

张宁等[9]在对动物、植物、微生物以及海洋生物DNA提取进展的比较中发现:不同来源实验材料由于其组织和细胞结构特点不同往往采用不同的DNA 提取方法。

其中对于海洋沉积物微生物的研究虽然方法较多,但技术方法尚不完善,仍然存在微生物DNA 流失等一些问题,可见对于海洋沉积物微生物总DNA的提取方法探究方面仍然有很大的发展空间,因此本研究对海洋沉积物微生物总DNA提取方法方面进行系统的分类概述,并针对其中存在的一些问题优化出最佳方案。

2. 样品取样、运输、保存海洋沉积物是一种特殊的生态环境,其来源复杂多样。

通常采取表层样品,并且要求重金属类样品装在聚乙烯塑料袋中,油类样品放在广口磨砂玻璃瓶中。

因此一般借助采样器进行采样。

表层样品可用咬合采泥器直接取样,如果底质为基岩或砾石时,可使用拖网采样法进行采样[10]。

参照《海洋生态环境监测技术规程》,采集后立即4℃下冷藏运输到实验室,在无菌室中的超净台上取出柱状样品,去除样品外表层以防陆地空气等其他污染,按2 cm进行分层,再分别放入无菌塑料盒中于−40℃保存备用[11]。

3. 样品的预处理样品的预处理主要包括直接法和间接法。

直接法用来去除样品中腐殖酸、蛋白质等杂质的干扰;间接法主要提取样品中的细胞悬液。

目前普遍使用的是间接法[12],即通过梯度离心、离心洗涤等操作方式来去除样品中的腐殖酸、蛋白质等杂质的影响,这样收集和裂解的细胞就可以减少或者避免杂质对实验的影响,其不足是容易造成微生物种类和数量的丢失[13]。

在对海洋沉积物中微生物总DNA提取过程中,可能还会受到胞外游离的DNA、无机物和有机物的干扰。

Nathalie等[14]建议在裂解细胞前,采用磷酸缓冲液进行样品的处理;张娇等[15]在研究DNA提取方法对菌的多样性中采用了此法,获得了较好的纯化结果。

在DNA提取的杂质去除过程中,王琦等[16]在海水多营养层次生态养殖池塘细菌群落分析及与环境因子中比较了三种DNA提取方法,采用CTAB和蛋白酶K,与蛋白质和多聚糖形成复合物,再通过有机溶剂抽提,去除蛋白、多糖、酚类等杂质,提取结果表明提取的DNA产量最高并无明显拖尾,说明杂质去除效果明显;而王宇等[17]通过改进的Tiedje [18]法采用同样方法去除杂质的影响。

提取结果发现:Table 1. Problems are classified study microbial diversity in marine sediments [1]表1.海洋沉积物微生物多样性研究中存在问题归类[1]项目存在问题核酸回收无法回收全部的DNA或RNA;菌体细胞无法完全裂解并且重复性差;伴有腐殖质等杂质的干扰。

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