分子生物学技术在堆肥微生态研究中的应用研究进展

中国雉学通擅2012，28(18)：20-25ChineseAgriculturalScienceBulletin分子生物学技术在堆肥微生态研究中的应用研究进展李琬1，李景鹏2(1黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所，哈尔滨150086；2东北农业大学生命科学学院，哈尔滨150030)摘要：为了了解堆肥过程中微生物群落的动态变化。本研究综述了目前广泛应用于堆肥研究中的分子生物学技术，包括变性梯度凝胶电泳／温度梯度凝胶电泳、单链构象多态性、末端限制性长度多态性、扩增性限制性酶切片段分析／限制性片段长度多态性、随机扩增多态性DNA等技术的原理、方法与技巧、应用过程中容易产生的问题及可能克服的办法。得出结论在堆肥过程的研究中，应充分利用传统培养方法与分子生物学技术相结合，跟踪堆肥过程中重要茵群的变化、演替规律，以便更全面的深入认识堆肥过程的本质，为堆肥技术和工艺的研究提供理论依据。关键词：堆肥；微生物群落；多样性；动态监测；分子生物学技术中图分类号：Q7文献标志码：A论文编号：2012—0218ApplicationofMolecularBiotechnologyonStudyofMicroecologyDuringCompostingProcessLiWan。，LiJingpen92(1CropTillageandCultivationResearchInstitute，HeilongjiangAcademyofAgricuhuralSciences，Harbin150086；2CollegeofL洳Science，NoaheastAgriculturalUniversity,Harbin150030)Abstract：Inordertounderstandthedynamicchangeofmicrobialcommunitiesduringeompostingprocess，thisresearchsummarizedmolecularbiotechnologieswidelyusedincomposting，includingprinciples，methodsandskills，problemsandcountermeasuresduringtheapplicationofDGGE／TGGE，SSCP，T—RFLP，ARDRMRFLP，RAPDtechnology．Inconclusion，weshouldmadefullilseoftraditionalcultureandmolecularbiologytechniquestodiscusssuccessionrulesofimportantfloraduringcomposting．Theobjectiveofthisstudywastocomprehensiveunderstandingnatureofcompostingprocess，andprovidingscientificbasisandtheoreticalguidancefortheresearchofcomposttechnologyandprocess．Keywords：composting；microbialcommunity；diversity；dynamicmonitor；molecularbiotechnology0引言生活垃圾、畜禽粪便和市政污泥是目前国内外3种大量排出的生物质废弃物，堆肥技术被认为是将这些生物质废弃物无害化、减量化、资源化的最佳途径【l“。已有研究表明，堆肥过程中物料的一切变化(有机物、温度、pH等)都与微生物的活动密切相关。因此，研究微生物的动态变化对于揭示整个堆肥化过程中的物质转化规律以及腐熟进程等非常重要。堆肥原料的性质决定了堆肥过程中微生物群落结构的复杂性和多样性，使其动态变化的研究非常困难。传统的平板培养法由于培养条件与实际环境不同，仅有0．1％～1％的微生物可在培养皿上进行培养和进一步分离，而堆肥过程中绝大多数微生物要求非常严格的营养条件或是难以培养，因此，传统培养方法不能快速、准确、定量地反映堆肥不同阶段微生物群落结构的演替规律，应采用新的研究方法和实验技术对堆肥过程中微生物的群落演替进行全面和系统的研究显得尤为重要。近年来，随着分子生物学技术的发展，传统微生物生态学研究领域由自然界中可培养微生物种群扩展到微生物世界的全部生命形式(包括可培养、不可培养、难培养的微生物及其自然界中环境基因组等)。本研究综述了环境生态研究中的分子生物学技术如变性梯第一作者简介：李琬，女，1977年出生，黑龙江哈尔滨人，助理研究员，博士，研究方向为根际微生物。通信地址：150086哈尔滨市南岗区学府路368号，E-mail：hliwan@hotmail．COIn。收稿日期：2012．