植物研究进展论文

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黄秋葵功能成分提取技术的研究进展论文(5篇范文)

黄秋葵功能成分提取技术的研究进展论文(5篇范文)

黄秋葵功能成分提取技术的研究进展论文(5篇范文)第一篇:黄秋葵功能成分提取技术的研究进展论文摘要:黄秋葵是一种富含蛋白质,维生素,黄酮及碳水化合物等营养与功能成分的绿色新型保健蔬菜,具有极高的食用和药用价值。

本文综述了黄秋葵功能成分物质的提取方法与技术,为其综合开发利用提供科学基础。

关键词:黄秋葵;功能成分;提取;研究进展黄秋葵(Abelmoschus esculentus),俗名羊角豆、咖啡秋葵、毛茄、补肾果等,为锦葵科、秋葵属一年生草本植物,性喜温暖,原产于非洲,素有蔬菜王之称,其嫩荚富含果胶及多糖组成的粘性物质,其茎、叶、芽、花、种子富含蛋白质、维生素及矿物盐等活性成分物质,具有极高的营养食用价值和经济价值,而且还能作为一种园林绿化观赏植物,因此,近几年在国内越来越受欢迎[1]。

由于黄秋葵功能活性成分具有极大的应用价值,笔者就提取其多糖、果胶和黄酮等功能成分的方法与技术进行综述,旨在为黄秋葵功能性成分的开发与利用奠定基础。

黄秋葵功能成分作用黄秋葵多糖可作为营养强化剂、增稠剂、悬浮剂和澄清助剂,具有增强体质和抗疲劳等保健作用[2]。

其果胶能促进机体内有机物的排泄,减少体内毒素,还能降低体内的胆固醇含量;果胶和多糖等组成的粘性物质,对人体具有促进胃肠蠕动、防止便秘等保健作用,适当多食可增强性功能,还可以增强人体的耐力;另外黄秋葵低脂、低糖,可以作为减肥食品[3-4]。

由于其含锌和硒等微量元素,可增强人体防癌抗癌能力;且含有较多维生素A能有效保护视网膜,确保良好的视力,能防止白内障的产生。

黄秋葵中富含维生素C,可预防心血管疾病,能提高机体免疫力,而且维生素C和可溶性纤维(果胶)结合,有利于皮肤的保健,可以代替一些化学护肤用品[5-7]。

植物多酚具有抗氧化、抑制酶活性、抗致突变、抑菌、消炎和降血压等多种生物活性[8]。

生物类黄酮是一种具有较强清除自由基和抗氧化能力的物质,其抗氧化作用甚至比维生素C、维生素E还要高,还具有降脂、抗心血管疾病、抗骨质疏松和防癌抗癌等作用,可在医药、化妆品、食品方面广泛应用[9]。

植物生理学研究进展

植物生理学研究进展

植物生理学研究进展植物生理学研究进展论文植物生理学研究进展论文题目:植物的抗性生理及研究综述学院:农学院1植物生理学研究进展论文班级:农贸11-2班学号:1101109040 姓名:李媛媛2植物生理学研究进展论文植物的抗性生理及研究综述摘要:近年来世界气候越来越不稳定,全球变暖,冬季变冷,旱灾涝灾也经常出现,盐碱性土地增多,影响植物生长的因素越来越多。

逆境会伤害植物,严重时会导致死亡。

有些植物不能适应这些不良环境,无法生存,有些植物却能适应这些环境,生存下去。

而造成这种现象的原因是植物抗性的强弱。

本文将对植物的抗旱性,抗盐性,抗病性等方面具体阐述植物的抗性生理,以利于更深入的研究。

关键词:抗旱性抗盐性抗病性一、植物的抗旱性干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响,其对世界作物产量的影响,在诸多自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害之和。

因此,干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。

另外,抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境,亦起着不容忽视的作用。

1、干旱对植物的影响干旱对植物的生长发育及生理生化代谢的影响主要集中在以下几个方面:①破坏膜透性,使细胞内容物外渗,影响细胞器的结构和膜脂―蛋白质组分。

②膨压降低,细胞分裂减慢甚至停止,因而细胞生长受抑制,同时造成水分按水势大小重新分配,以致使老叶过早枯萎、脱落。

③设法关闭气孔,减少CO2的供应,以影响叶绿体的结构而造成光合作用减弱。

④减少内源激素中促进生长的激素,延缓3植物生理学研究进展论文或抑制生长,使ABA 大量增加,而CTK减少,刺激乙烯的产生。

根系合成的ABA 又作为一种根源信号物质,通过木质部蒸腾流到达地上部分,调节地上部分的生理过程,而实现植物对干旱胁迫的适应。

⑤减少蛋白质合成,使游离氨基酸和甜菜碱增多。

⑥促进活性氧积累,导致脂质过氧化。

2、干旱伤害植物的机理干旱对植物的影响通常易于观察,如植株部分敏感器官萎蔫。

植物的研究进展与前沿科技

植物的研究进展与前沿科技

植物的研究进展与前沿科技1. 引言植物是地球上最重要的生物之一。

它们不仅提供氧气和食物,还对环境起着重要的调节作用。

近年来,植物研究领域取得了突破性进展,这些进展得益于前沿科技的发展。

本文将介绍植物研究的几个重要领域,并探讨了其中的前沿科技。

2. 植物基因组学2.1 植物基因组测序近年来,基因组测序技术的飞速发展改变了植物研究的面貌。

通过对植物基因组的测序,我们可以了解植物的基因组组成以及基因功能。

这不仅有助于解析植物的遗传特性,还能帮助我们理解植物的生长发育过程。

2.2 基因编辑技术基因编辑技术是一种利用CRISPR-Cas9系统对植物基因进行精确修饰的方法。

这种技术使得科学家们能够快速、高效地改变植物基因组中的特定位点,从而实现对植物性状的精确调控。

基因编辑技术被广泛应用于植物改良和农业生产中,为培育出更高产、抗逆能力更强的植物品种提供了新的途径。

3. 植物生理学研究3.1 植物生长调控机制植物的生长过程受到多种因素的调控,包括光、温度、水分等。

通过研究植物的生长调控机制,我们可以了解植物在不同环境条件下的适应性和响应机制。

这有助于我们更好地利用植物资源,并提高农作物的产量和品质。

3.2 植物激素研究植物激素是一类具有调节植物生长发育的化合物,包括生长素、赤霉素、脱落酸等。

研究植物激素的合成和信号传导机制,可以帮助我们理解植物的生长发育过程,同时也为植物生长调控提供了新的途径。

4. 植物逆境适应性研究4.1 植物抗逆机制植物面临各种逆境因素,如高温、干旱、病虫害等。

研究植物抗逆机制,可以帮助我们了解植物在逆境条件下的适应性和生存策略。

这对于培育出更耐旱、耐寒、抗病虫害的植物品种具有重要意义。

4.2 植物基因组学在逆境适应性研究中的应用基因组测序技术的发展为植物逆境适应性研究提供了新的工具和手段。

通过对逆境条件下植物基因组的测序,可以找到与逆境适应性密切相关的基因和途径。

这为培育出更耐逆性的植物品种提供了新的思路和方法。

植物发育生物学的研究进展与前沿

植物发育生物学的研究进展与前沿

植物发育生物学的研究进展与前沿植物发育生物学是研究植物生长和发育过程的科学领域。

随着生物学研究的深入,植物发育生物学在过去几十年中取得了显著的进展,并且在某些方面取得了前沿的突破。

本文将介绍植物发育生物学的研究进展和前沿,并探讨其对植物科学和农业领域的意义。

一、基因调控的研究进展植物发育生物学的核心是研究基因调控对植物生长和发育的影响。

近年来,随着高通量测序技术的发展,植物基因组学取得了重大突破。

通过对植物基因组进行深入研究,科学家们发现了大量调控植物发育的基因,并阐明了它们在不同生长阶段的作用机制。

此外,植物中一些重要的调控因子,如雄性不育因子、激素信号通路、转录因子家族等也成为了研究的热点。

这些研究揭示了植物生长与发育的分子机理,对于理解植物的进化和适应性演化具有重要的意义。

二、组织发育的研究进展植物组织发育是指植物细胞在生长和分化过程中形成各种组织和器官的过程。

近年来,科学家们通过对植物组织发育的研究,揭示了植物细胞分裂、扩张以及重要激素调控通路的分子机制。

特别是在根系和茎叶发育领域,研究人员发现了一些关键基因和信号通路,通过调控细胞极性以及细胞间的相互作用,控制植物的组织形态和器官的发育。

三、植物发育的环境调控环境调控是植物发育生物学研究的重要方向之一。

植物作为固定生物体,受到环境因素的直接影响,如光照、温度、水分等。

最近的研究表明,植物利用一系列信号转导通路和基因调控网络来感知和响应环境变化,调整自身的发育模式。

例如,植物在光照强度较低的条件下会发生光形态转变,产生长的、细的茎干和大的叶片以获取更多的光能。

而在干旱条件下,植物则通过调控根系的生长和分支来适应水分的缺乏。

四、植物发育生物学在农业中的应用植物发育生物学的研究成果不仅对于深入理解植物发育的分子机制具有重要意义,也为农业领域的应用提供了新的思路和方法。

通过研究植物基因调控网络,科学家们可以改良作物的品质和增强抗逆性。

例如,通过调控植物激素通路中的关键基因,可以提高作物的营养价值和产量。

石蒜科植物研究进展

石蒜科植物研究进展

南京林业大学研究生课程论文2015 ~2016学年第1 学期课程号:13318课程名称:植物分类研究法论文题目:石蒜科植物研究进展学科专业:植物学学号:3150052姓名:张旭任课教师:段一凡二○一六年三月石蒜科植物研究进展摘要:石蒜科植物是具有极高药用价值和观赏价值的球根花卉植物,本文着重对石蒜科的系统分类、亲缘关系、分子系统学等方向的研究进展做了详尽的阐述,并且对石蒜科的研究进展展开总结和对其发展进程进行展望。

关键词:石蒜科;系统分类;研究进展Theresearch progress of lycoris radiata plants Abstract:Lycoris radiata families of plants with high ornamental value and medicinal value of bulbous plants flowers, this paper focuses on lycoris radiata system classification and genetic relationship, the research progress of molecular systematics direction has made the detailed elaboration, a summary of research progress of lycoris radiata division and the paper points out its development. Keywords: Amaryllidaceae ;Classification system ;The research progress引言:石蒜科是多年生草本,以地下鳞茎或根茎渡过干旱季节,花一般有艳丽的颜色和有强烈的香味,以吸引昆虫授粉。

其植物体的鳞茎、根茎具有食用、药用等多种用途,石蒜科植物具有观赏和药用价值,尤其在环境美化中,其主要应用领域为:切花用途、盆花及庭院用花、公园与校园等公共绿地中作林下地被以及道路绿化等;其药用方面研究更是做了大量研究[1-6]。

植物生物学研究进展

植物生物学研究进展

植物生物学研究进展植物作为重要的生物体,在现代生态和农业生产中发挥着至关重要的作用。

而植物生物学的研究则是理解植物生长发育、适应环境和抵御病虫害的关键。

本文将探讨植物生物学研究的现状和进展,并介绍一些有趣的研究成果和应用前景。

一、植物生长和适应性研究植物生长和发育是植物生物学研究的基础之一。

在过去的几十年里,研究人员通过各种手段逐渐揭示了植物分化、分裂和扩展的内在机制。

其中,植物激素在植物生长调控中扮演着非常重要的角色。

植物激素主要包括赤霉素、生长素、脱落酸、乙烯和脱落素等,它们通过复杂的信号途径和交叉作用调控着细胞分化、组织发育和器官形成等过程。

近年来,研究人员在土壤微生物、环境和植物内部都发现了一些新型激素,如ABA、BCAA、IRD、BL和Jasmonate等。

这些新型激素的发现,为植物生长和适应性的研究提供了新的视角和研究思路。

除了植物激素的研究,遗传学和生理学方面的研究也有着重要的意义。

植物基因组的解析和转录组学的研究,让我们对植物内部基因的表达和功能有了更深层次的认识。

另外,生理学研究也帮助我们理解植物生长发育和逆境适应的机制。

例如,植物在季节和气候变化过程中,通过调节温度、光照和湿度等因素来适应环境,进而引发一系列生理变化和形态变化。

研究人员通过这些生理变化,了解了植物对于物质和能量转化等过程的内部机制和适应策略,为植物生长和发育的控制提供了新的突破和思路。

二、植物抗病虫害研究随着生态环境和农业发展的日益恶化,植物病虫害问题也日益凸显。

因此,发展安全、高效的病虫害控制方法,成为当今农业生产所面临的重要挑战。

目前,植物抗病虫害研究已经成为植物生物学领域的研究热点之一,而植物免疫、病害耐受性、昆虫共生等方面的研究也获得了长足发展。

植物免疫研究主要关注植物对于病原菌和寄生虫等有害生物的防御机制。

在过去的几十年里,研究人员通过基因转化、前沿微生物学技术等手段,揭示并克服了植物免疫的许多机制。

植物生态学研究进展

植物生态学研究进展

植物生态学研究进展概述:植物生态学是研究植物在自然环境中的相互作用与适应机制的学科。

近年来,随着科学技术的不断发展和研究方法的创新应用,植物生态学领域取得了诸多重要的研究进展。

本文将从植物种群生态学、植物群落生态学、植物与环境的互动关系以及全球变化对植物生态的影响等方面,探讨植物生态学的最新进展。

一、植物种群生态学研究进展植物种群生态学是研究植物个体在种群水平上的生存、繁殖和适应的过程。

近年来,研究者们通过模型模拟和实地调查等方法,对植物种群的空间格局、种群动态和种间的竞争关系等问题进行了深入研究。

例如,通过对植物种群的空间分布格局进行模拟,揭示了种群衰退与复兴的机制。

同时,通过对种群遗传多样性的研究,深入了解了植物种群的适应机制和遗传漂变过程。

二、植物群落生态学研究进展植物群落生态学是研究不同植物物种在特定环境条件下,形成多样性群落的格局和动态变化的学科。

近年来,随着生态学理论的发展和研究方法的创新,植物群落生态学领域取得了重要突破。

例如,通过对不同生境下植物群落的调查研究,发现了种间竞争、种间合作和物种演替等机制对植物群落结构和物种多样性的影响。

同时,研究者们利用分子生态学和遥感技术等手段,研究了植物群落分布格局的生态学机制和空间分布与环境因子的关系。

三、植物与环境的互动关系研究进展植物与环境的互动关系研究是植物生态学的核心内容之一。

近年来,通过对植物与土壤、水分、温度、光照等环境因子的相互作用关系的深入研究,揭示了植物生态适应机制的诸多规律。

例如,通过对植物根系与土壤微生物的相互关系研究,发现了植物根系与土壤微生物之间的共生关系,以及共生对植物养分吸收和生长发育的影响。

此外,研究者们还通过对植物对水分、温度和光照等因子的响应机制的研究,揭示了植物在环境变化中的适应方式和生理生态机制。

四、全球变化对植物生态的影响研究进展随着全球变暖和气候变化的日益严重,植物生态学研究领域也在加强对全球变化对植物生态系统的影响研究。

课程论文—木本植物转基因研究进展

课程论文—木本植物转基因研究进展

木本植物转基因研究进展摘要:从木本植物的概况及其转基因的现状、发展历程、研究现状、转化的目的基因、方法、受体系统、选择标记等方面入手,阐述了木本植物转基因研究的相关进展,并对各个环节的最新研究和存在的问题进行了简要的说明,探讨了可能的解决和替代方案,对于木本植物转基因未来的发展趋势进行了展望。

关键词:木本植物;转基因;研究进展1.前言木本植物指茎的木质化程度高、木质化细胞多、茎常较坚硬且直立的多年生植物,依形态不同,分乔木、灌木和半灌木三类。

自古以来,木本植物在人类社会的各个层面都扮演着极为重要的角色,如建筑、工业、园林、食品等,已经成为人类必不可少的资源之一。

此外,木本植物对于生物多样性、地表形态建成、全球气候等也有着决定性作用。

1974年,科恩(Cohen)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内,揭开了转基因技术应用的序幕[1]。

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。

自诞生以来,转基因技术一直毁誉参半,一方面,转基因技术对于植物性状改良、新品种的研发及生物技术的进步有着莫大的贡献;另一方面,由于转基因技术的不成熟和应用领域的关系,产生了一些负面影响,如遗传漂变、性状退化、致病性等,导致人们对转基因技术产生误解。

即便如此,转基因技术的发展还是势不可挡,随着科学技术的不断进步和完善,转基因将有更多的用武之地。

长期以来,木本植物的改良主要是通过杂交育种的方式进行,但木本植物所特有的许多生物学特性,如较长的生长周期和童期、复杂的生殖方式、高度杂合性等,使得应用常规育种方法受到了极大的限制[2],这就需求一种快速有效的方法来缩短木本植物的研究周期,从而更好地为人类的生产、生活提供帮助。

转基因技术的兴起,为木本植物各方面的研究提供了契机,也为经济发展、人们生活水平的提高提供了机遇,现已逐渐成为研究的热点。

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研究生课程论文
题目:PCR-DGGE在真菌研究中的应用
学 院生命科学学院
课程名称植物学科研究进展
专业年级植物学2014级
学 号********
姓 名成 斌
2015年 1月 20日
PCR-DGGE在真菌研究中的应用
成 斌
(河北大学 生命科学学院 河北 保定 071002)
摘要:变性梯度凝胶电泳(DGGE)在真菌研究中技术应用的主要步骤:从样品中直接提取真菌DNA,选取5′端含GC夹的特异性引物对18S rDNA或IST序列等的部分片段进行扩增,得到合适的目的DNA片段,并在变性梯度的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳,使不同来源的真菌DNA片段有效分离,再进行各种分类分析。
1.2液体样品中真菌DNA的提取
对于液体样品,需要首先进行离心,将收集的沉淀物重新溶解后,即可进行DNA提取操作。对于DNA提取前的预处理,可选用常规方法,如机械研磨法、酶解制备原生质体法、氯化苄法等[15],需根据不同样品的具体特征进行选择。
DNA提取完毕后,可以通过电泳进行检查,或者利用紫外可见分光光度计检查DNA的纯度[14]。如纯度不够,可以利用纯化试剂盒做进一步的纯化。
变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)是在含有浓度线性递增变性剂的聚丙烯酰胺凝胶电泳中,将具有不同碱基序列而长度相似的双链DNA分离[8]。变性梯度凝胶电泳技术是由Fischer和Lerman于1979年最先提出的用于检测DNA突变的一种电泳技术[ 7 ]。后来,该技术逐渐被应用于微生物生态学研究,并证实了这种技术在研究自然界微生物群落结构变化、遗传多样性和种群差异方面具有明显的优越性,并且该方法能够较准确地反映出环境样品中优势种群的动态变化规律[ 8 - 9 ]。目前,在原核生物生态学研究中DGGE技术已发展的较为成熟。然而,将其应用于真核生物生态学研究的报道,并不多见[ 5 ]。
2.2扩增程序
扩增程序一般包括预变性、变性、退火和延伸几个主要过程。为了提高扩增产物质量,需要根据拟扩增DNA片段的长度,确定适宜的反应体系、反应时间、反应循环数和反应温度等。其中,退火温度的确定在各影响因素中最为关键,可通过温度梯度PCR试验进行确定[29]。
2.3扩增产物的检查
对于PCR产物的检查,采用琼脂糖凝胶电泳进行。需要注意,常用染料溴化乙啶(EB)为致癌物质,可以用Goldview染色替代。Goldview有与EB相同的灵敏性,且安全无毒[30]。
[2] Pedro M S,Haruta S,Hazaka M,et al. Denaturing gradient gel electrophoresis analyses of microbial community from field-scale compost[J]. BiosciBioeng 2001, 91:159-165.
表1 真菌常用引物
真菌种类
引物
引物序列
参考文献
担子菌与子囊菌(Basidiomycota & Ascomycota)
ITS1
TCCGTAGGTGAACCTGCGC
[24]
ITS4
TCCTCCGCTTATTGATATGC
ITS7
GGAAGGTAAAAGTCAAGG
真菌菌根(Mycorrihiza)
ITS1-F
CTTGGTCATTTTAGAGGAAGTAAGACTTGTACACGGTCCA
担子菌(Basidiomycota)
NS1
GTAGTCATATGCTTGTCTC
[25]
NS8
TCCGCAGGTTCACCTACGGA
假丝酵母(Candida)
PR3F
ATTGGAGGGCAAGTCTGGTG
3.2DGGE凝胶的制备
凝胶制备步骤繁琐,一般包括以下步骤:擦净玻璃板,组装梯度生成装置,进胶,插上梳子,试漏检验,凝胶,清洗用具。其中每一步操作都可能对电泳质量产生显著影响,因此整个过程均需精心操作。
3.3电泳
在胶凝固好之后,即可进行电泳操作。首先将电泳槽中的液体预热到设定温度,将玻璃板与凝胶板架固定好同时检查并确认无漏水现象,将凝胶板架、温度控制系统以及电泳槽组装好,接通电源,当温度再次加热到所需温度时,关掉所有电源,拔掉梳子进样;然后再将温度控制装置再次组装好,接通温控器电源,温度调致所需,打开heat键,运行5 min后,打开电泳仪电源以及bump键,调节电压到所需,调节时间。
1.3丛枝菌根样品中真菌DNA的提取
丛枝菌根真菌在自然界分布广泛,大量存在于农田、森林、沙漠、煤渣、盐碱地、贫瘠土壤等生态环境中,能够侵染约80%的陆生植物[16],与根系共生形成丛枝菌根。丛枝菌根真菌DNA的提取,可以Saito等人[17]开发的方法为基础,稍加改进即可获得较为理想的效果。基本过程为:取丛枝菌根样品1.5 g左右,冲洗干净后剪成约0.5 cm长的碎段放入研钵中,加入约1.0 g石英砂,充分研磨,加4 mL 1 mol/L Tris-HCL(pH8.0),移入10 mL离心管中;沸水浴15 min,8 000×g离心15 min,上清液加4 mol/L NaAC(pH5.4)至终浓度0.3 mol/L,0.6倍体积异丙醇沉淀2 h,14 000×g离心10 min,弃上清液;沉淀物用1mL 70%乙醇漂洗一次;用100 μL无菌水溶解沉淀,在-20℃保存。
1.4真菌孢子DNA的提取
采用湿筛法[18]获取孢子。由于孢子即为细胞,所以样品的处理并不复杂,只需破坏其细胞壁,即可进行基因组总DNA的提取。采用石英砂震荡破壁再进行提取可能获得较为理想的提取效果[19]。
1.5霉菌DNA的提取
霉菌DNA的提取,可采用改良的氨苄法[20]。具体操作步骤:取液体培养20 h的菌液各1.5 mL,在水浴式超声波破碎仪中超声处理3 min,12 000 r/min 4℃离心12 min;弃去上清液,收集菌体,在菌体中加200 μL TE提取液(100 mmol/L的Tris-HCl(pH9.0)、40 mmol/L的EDTA(pH 8.0)),在旋涡混合器上充分振荡使之充分混匀后,再加入40 μL 10% SDS、120 μL氯化苄,在旋涡混合器上剧烈振荡,至管内混合物呈乳状;置于50℃水浴1 h左右,每10 min振荡混合一次,直到溶液变黏稠;加入120 mL 3mol/L NaAC混匀,冰浴15 min,12 000 r/min 4℃离心12 min,弃去沉淀;上清液加入等体积的异丙醇,缓慢混匀,室温沉淀20 min(有细丝状沉淀出现),12 000 r/min离心10 min;沉淀物在无菌操作间自然干燥30 min左右,再溶于50 μL TE中(10mmol/L的Tris-HCl(pH9.0)、1mmol/L的EDTA(pH8.0)),置-20℃保存备用。
4 PCR-DGGE在真菌群落分析中的应用前景
利用PCR-DGGE技术,可以对来源于环境中的微生物进行功能基因甚至是基因组学的研究,并可以同时分析多个样品,因此该技术成为目前监测微生物群落动态的一种强有力的工具[32]。通过该项技术可以获得比较全面的不同环境中的真菌及各类微生物的相关信息,包括环境中存在着的许多不可培养但具有很高利用价值及开发利用前景的菌种,对其进行分析研究,了解他们的生物学特性,将对未来产生重要的意义。与AFLP、FISH其它分子生物学技术的结合后,必将进一步发挥DGGE技术的效能,更好地为微生物物群落结构和功能分析服务。
3 DGGE
3.1 DGGE药品的准备
目前,真菌DGGE技术多采用双梯度法(即聚丙稀酰胺和变性剂为2个梯度)以减缓条带的进一步迁移,提高分离效果[31]。聚丙烯酰胺浓度范围一般为6~12 g/100 mL;而变性剂尿素和去离子甲酰胺的梯度一般选取40%~55%这个区间(可根据不同的需要进行调整)。另外,制备凝胶还需要过硫酸铵以及TEMED。
3.4染色及成像
电泳完毕后,剥胶染色。银染法和采用SYBR GreenⅠ等新型染料的染色法,均可获得较为理想的染色效果,但SYBR GreenⅠ等新型染料价格昂贵,因此前者更为常用。将凝胶染色后,采用凝胶成像仪扫描,即可获得用于微生物群落分析的DGGE图谱。
3.5条带分析及回收
DGGE图谱可以采用Quantity one(Bio-rad)软件进行分析,从中可以获得优势菌群及群落结构的基本信息。对于凝胶上的特异性DNA条带,可以进行切割回收,PCR扩增后测序。通过Blast软件,将获得的序列与GenBank进行比对,并下载最相近的序列,以phylip软件按最小相邻法构建系统进化树,通过RDP数据库,可寻找到最相近的种属。
关键词:PCR-DGGE;变性梯度凝胶;真菌;引物;DNA
丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizal fungi,AMF)在自然界分布广泛,能够与80%以上的陆生植物形成共生体[ 1 - 2 ]。它能够提高植物抗旱性、抗病性,促进生长,提高产量,改善作物矿质营养,被誉为“生物肥料”[ 3 ]。由于AM真菌至今仍然不能被纯培养,给菌种鉴定、遗传学以及群落生态学研究等带来不少难题[ 4 ]。随着分子生物学技术的不断发展,各种分子技术已被应用到AM真菌研究中。目前,国外已在这一领域进行了大量的探索和研究,而国内在该领域研究则进展缓慢[ 5 ]
2 PCR扩增
在PCR扩增中,引物的选择、扩增程序和PCR产物的质量都可能造成群落结构的分析偏差,因此需要慎重对待。
2.1引物的选择
对于特定微生物种群或类群的DNA扩增,需要根据其分类等级的DNA特征,设计相应的具有特定碱基序列的引物。对于真菌,目前常采用18S rDNA和IST序列的部分片段进行DNA扩增。18S rDNA序列具有很高的保守性,适用于种以上分类界元(包括:界、门、纲、目、科、属、种)的不同生物类群间的系统分析[21-23]。ITS区为非翻译区,序列多态性较广泛,适用于不同种和不同亚种的生物种群的系统分析[24,25]。18S rDNA常用的通用引物有NS1、NS3、NS5、NS6、NS8、NS9、18SF和18SR,ITS常用的通用引物包括ITS1、ITS2、ITS3、ITS4、ITS1- F、ITS4- B等[26]。也有采用26S rDNA序列的部分片断作为通用引物的例子[27],如NL1、NL4等。表1给出了几种真菌常用的引物序列。
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