荧光原位杂交在环境微生物学中的应用及进展-邢德峰

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net荧光原位杂交在环境微生物学中的应用及进展邢德峰,任南琪,李建政(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:荧光原位杂交技术广泛用于分析复杂环境的微生物群落构成,可以在自然生境中监测和鉴定微生物,并能对未被培养的微生物进行检测。rRNA为靶序列寡核苷酸或PNA探针的荧光原位杂交能提供微生物的形态学、数量、空间分布等信息,现已成为环境科学研究领域中的热点技术。对荧光原位杂交技术的发展和在环境微生物学中的应用进行了综述,探讨了该技术的应用和发展前景。关键词:荧光原位杂交;16SrRNA;寡核苷酸探针;PNA;环境微生物;微生物生态学中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1001-6929(2003)03-0055-04ApplicationandProgressofFluorescenceInSituHybridization(FISH)inEnvironmentalMicrobiologyXINGDe2feng,RENNan2qi,LIJian2zheng(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Fluorescenceinsituhybridization(FISH)hasbeenwidelyappliedforanalyzingthecompositionofmicrobialcommunitiesincomplexen2vironmentalsamples.Theexaminationandidentificationofindividualmicrobialcellswithintheirnaturalhabitatcouldbeperformed,andthoseye2to2beculturedmicroorganismscouldbevisualizedbythistechnology.Theinformationaboutmorphology,numberandspatialdistributionofthemicroor2ganismscouldbeprovidedbyFISHwithinrRNA2targetedoligonucleotideprobesorPNA.Furthermore,itisapowerfultoolforstudyingenvironmentalmicrobiology.TheauthorsreviewedthemajortechniquesandprogressesofFISH,anditsapplicationsinmicrobialecology,andsubsequentlydiscussedtheperspectivesofFISH.Keywords:fluorescenceinsituhybridization(FISH);16SrRNA;oligonucleotideprobe;PNA;environmentalmicroorganisms;microbialecology收稿日期:2002-11-11基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目;国家973重点基础研究资助项目(G2000026402)作者简介:邢德峰(1977-),男,黑龙江讷河市人,博士研究生.在三废的综合治理中广泛应用到生物降解方法,因此只有充分了解环境微生物学和群落演替规律等生物学特性,才能提高环境科学研究中的生物学效能,推动和深化环境整治工作,合理利用环境资源。传统菌种分离培养的鉴定方法不仅耗时费力,而且不能精确地反映混合菌群的组成和多样性,对于一些培养条件要求较苛刻或未被培养的细菌往往不能达到预期效果[1]。近几年,随着分子生物学技术如分子杂交、PCR、核酸测序等的发展,微生物学研究领域发生了深刻的变革,灵敏的检测和精确的细菌鉴定成为可能。借助分子生物学方法进行特异微生物的快速检测和鉴定已成为现代微生物诊断和生态学研究的重要手段。荧光原位杂交技术(Fluorescenceinsituhy2bridization,FISH)结合了分子生物学的精确性和显微镜的可视性信息,可以在自然或人工的微生境中监测和鉴定不同的微生物个体,同时对微生物群落进行评价。FISH技术被广泛应用于揭示微生物的原位生理学特性和功能,现己成为微生物分子生态学研究的重要技术手段。1FISH技术的发展和技术原理1969年,Pardue等[2]和John[3]两个研究小组