分子生物学方法在微生物多样性研究中的应用

生物多样性第8卷,第3期,2000年8月CHINESEBIODIVERSITY8(3):337～342,August,2000分子生物学方法在微生物多样性研究中的应用Ξ杨永华姚健(南京大学生物科学与技术系,南京210093)摘要微生物多样性是生物多样性的重要组成部分。由于微生物和大生物(动、植物)相比,存在着多种显著差异,因此其多样性研究、保护及利用也有所不同,尤其是研究方法亟待完善、提高。近年来,分子生物学方法广泛用于微生物多样性的研究并取得了一系列研究成果。本文从四个方面加以介绍:1)微生物总DNA制备及其遗传多样性检测方法;2)16SrRNA基因序列研究;3)核酸杂交分析技术;4)DNA动力学的研究。今后的发展趋势是加强这些方法间及其与传统方法的有机结合,并发展新的方法,促进微生物多样性研究的深入开展。关键词微生物多样性,DNA扩增,遗传多样性,16SrRNA基因序列,核酸杂交,DNA动力学Moleculartechniquesandtheirapplicationtothestudyofmicrobialdiversity/YANGYong2Hua,YAOJianAbstractMicrobialdiversityisanimportantpartofbiodiversity.Microbialdiversityresearchanditsconser2vationandutilizationarequitedifferentfromthoseofmacroorganismsincludinganimalsandplants.Inparticu2lar,itisnecessarytodevelopnewtechniquessuitableformicrobialdiversityresearch.Recently,asthedevel2opmentofmodernmolecularbiology,severalmoleculartechniqueshavebeenusedtostudymicrobialdiversity,including1)totalDNAextractionofmicrobeanditsgeneticdiversityassay,2)16SrRNAgenesequenceanal2ysis,3)nucleicacidhybridization,and4)DNAkinetics.Inordertopromoteextensiveandintensiveresearchonmicrobialdiversity,it’snecessarytointegratethesemethodstoenhanceacombinationoftraditionalandmoderntechniques,andtodevelopnovelmethod.Keywordsmicrobialdiversity,DNAamplification,geneticdiversity,16SrRNAgenesequence,nucleicacidhybridization,DNAkineticsAuthor’saddressDepartmentofBiologicalSciencesandTechnology,NanjingUniversity,Nanjing210093微生物包括了从原核到真核的不同类群的生物:细菌、放线菌、原生动物、真菌、部分藻类和病毒,是生物多样性的重要组成部分。通过其代谢多样性和遗传适应性,微生物在许多小生境包括其他生命类型不适宜的极端环境中得以生存并发挥作用(Parkinson&Coleman,1991)。微生物作为生态系统中极重要的一员,对动植物的生长(Kennedy&Smith,1995)、生态系统中的能流和物质循环(Schlensinger,1990)及环境污染物的降解和解毒(Lammar&Di2etrich,1990)等方面起着重要作用。微生物物种的多样性是微生物多样性最基本的内容。微生物是地球上仅次于昆虫的第二大类群的生物,但微生物已知种占估计种的比例很小,细菌、真菌及病毒的已知种占估计种的比例分别仅为5%、10%和4%,微生物物种多样性的研究要落后于其他大生物类群(Hawksworth,1991)。此外,微生物多样性与其他生物类群相比有许多独特之处,包括:1)生存环境多样;2)生长、繁殖速度多样;3)营养、代谢类型多样;4)生活方式多样。因而,微生物多Ξ本课题为国家自然科学基金资助项目(编号:39670151)收稿日期:1999-08-17;修改稿收到日期:2000-05-16杨永华e-mail地址:yangyh@nju.edu.cn©1994-2009ChinaAcademicJournalE