三种研究农田土壤微生物多样性方法的比较

三种研究农田土壤微生物多样性方法的比较王玲，黄世文*，刘连盟，黄雯雯（中国水稻研究所，杭州310006）摘要：以传统的培养技术分离培养的微生物不到土壤微生物总数的1%，在土壤微生物多样性研究中有很大的局限性。磷脂脂肪酸图谱法、BIOLOG微平板分析法和DNA指纹图谱技术，可描述和表征未被培养的土壤微生物，获得有关土壤微生物多样性的更完整的信息。本文对这三种技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用机理、研究现状及其优缺点进行了较系统的概述、分析和探讨。建议在实践中联合使用多种研究方法，综合其优势，确保农田土壤微生物多样性研究方法的有效性和科学性。关键词：农田土壤；微生物多样性；磷脂脂肪酸；BIOLOG；DNA指纹图谱中图分类号：Q939文献标识码：A文章编号：1001-7119（2009）05-0588-05ComparationofThreeMethodsforStudyingMicrobialDiversityofFarmlandSoilWANGLing，HUANGShiwen*，LIULianmeng，HUANGWenwen（ChinaNationalRiceResearchInstitute,Hangzhou310006，China）Abstract：Lessthan1%ofmicroorganismstaxacanbeisolatedandculturedfromsoilmicrobialcommunitybytraditionalculturingapproaches，whichhadgreatlimitationforstudyingsoilmicrobialdiversity.Phospholipidsfattyacidprofileanalysis，BIOLOGmicro-plateanalysisandDNAfingerprintingtechnique，canbeemployedtodescribeandcharacterizesoilmicroorganismswhichcannotbeculturedcurrently，andgetmoreperfectinformationofsoilmicrobialdiversity.Theapplicationprinciple，researchstatus，advantageanddisadvantageofthethreemethodswerereviewed.Differentmethodsshouldbecombinedinordertointegratetheadvantagesofdifferentmethods，andensuretheefficiencyandscientificityforstudyingmicrobialdiversityoffarmlandsoil.Keywords：farmlandsoil；microbialdiversity；phospholipidsfattyacid；BIOLOG；DNAfingerprinting收稿日期：2008-06-12基金项目：农业行业专项资助项目（nyhyzx07-049）；浙江省三农五方科技协助项目（SN200711）；农业部农业支撑计划项目（2006BAD08A04）；浙江省农业重大专项（省长专项）（2006C12001）。作者简介：王玲（1981-），女，江苏姜堰人，硕士，助研，主要从事水稻病害的生物防治研究。*通讯作者：黄世文，E-mail:shiwenhuang666@yahoo.com.cn.Vol.25No.5Sep.2009第25卷第5期2009年9月科技通报BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGY第5期农田土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，在一定程度上对土壤生态系统中土壤养分运转、有机质分解、腐殖质形成和土壤结构维持［1］，特别是氮磷钾等各种无机矿物质元素的循环利用等起着不可或缺的作用。据联合国粮农组织统计，在氮素固定、有害生物综合防治和土壤保持等方面，农田土壤微生物每年创造的总价值超过1542亿美元［2］。Mader等［3］研究发现，与施用化肥的常规耕作相比，在有机农业耕作条件下，土壤微生物多样性较高，对化肥、能源和除草剂的依赖性降低。然而，目前我们对于农田生态系统中土壤微生物知之甚少，因为能够纯培养的土壤微生物的菌株的数量只占微生物总数的0.1%~1%［4］，绝大多数微生物还是未知的，依赖于纯培养的分离方法不足以准确地描述土壤微生物的群落结构组成方面的信息。近年来，基于生物化学、生理学和分子生物学发展起来的研究技术，克服了传统的纯培养方法的限制，使大量未被认知的微生物新物种得到鉴定和应用，可以比较全面地了解农田生态系统中土壤微生物群落的结构变