[农学]专题五 土壤微生物研究方法.pptVIP

专题四 土壤-微生物系统研究方法 第一节 土壤微生物研究概述 一、土壤微生物学的研究对象 土壤微生物多样性： 土壤微生物过程 土壤微生物与环境的关系 （一）土壤微生物的物种多样性 土壤微生物的功能多样性 土壤微生物的结构多样性 土壤微生物的遗传多样性 1、土壤微生物功能多样性： 指土壤生态系统中微生物的物种丰富度和均一度，主要从分类学、系统学和生物地理学角度对一定地域内物种的现状进行研究。 目前主要通过培养基最大限度地培养各种菌落，由此了解土壤中可培养的微生物种群。 2、土壤微生物的功能多样性 指土壤微生物群落所能执行的功能范围以及这些功能的执行过程，对自然界元素循环具有重要意义 如：分解功能、营养传递功能以及促进或抑制植物生长的功能等。 目前一般采用底物诱导下的代谢响应模式测算土壤微生物群落的代谢功能多样性。 3、土壤微生物结构多样性 指土壤微生物群落在细胞结构组分上的多样化程度，这是导致微生物代谢方式和生理功能多样化的直接原因 4、土壤微生物的遗传多样性 是土壤微生物在基因水平上携带的各类遗传物质和遗传信息的总和，这是微生物多样性的本质和最终反映 （二）土壤微生物过程 土壤微生物是土壤中物质转化的动力： 如;固氮作用，硝化作用、反硝化作用、腐殖质的分 解和合成 土壤酶与微生物细胞一起推动物质转化 （三）土壤微生物与环境的关系 如：全球变暖、森林锐减、土壤退化都与微生物 有关。 二、土壤微生物研究方法进程 1676年，虎克用自制的单式显微镜观察到细菌个体 1897年，毕希纳用无细胞酵母菌压榨汁中的“酒花酶” 对葡萄糖进行乙醇发酵成功，从而开创了微生物生 化研究的新时代 1953年，沃森和克里克发表了关于DNA双螺旋模型， 整个生命科学领域进入分子生物学研究阶段，是微 生物学发展史上成熟到来的标志。 第二节 土壤微生物的计数与分析 一、培养计数法 根据培养基上所生长微生物的数量来估算土壤中微生物的数量的方法 稀释平板法 最大或然数法（MPN稀释法） 土粒法 稀释平板法： 用已知质量的土壤在适量的溶液中搅拌的时候，微生物和土壤分离，这些分开的微生物细胞在营养琼脂平板上生长成为分散的菌落，根据菌落数换算得单位重量土壤中微生物的数量。土壤中微生物的数量很多，因此必须取少量样品制成土壤悬液，然后稀释，使发育在培养皿中的菌落可以很好地分散开 最大或然数法（MPN稀释法） 用于一些特殊功能菌的计数，如，硝化细菌和反硝化细菌 假设被测定的微生物在稀释液中均匀分布，并在试管中全部存活，随着稀释倍数的加大，稀释液中微生物的数量将越来越少，直到将某一稀释度的土壤稀释液接种到培养基上培养后，没有或很少出现微生物，根据没有出现细菌的最低稀释度和出现菌落的最高稀释度计算土壤中微生物的数量。 土粒法 该法是将供试土壤颗粒，排列在适于某一生理类群微生物生长的选择性固体培养基上，这一类微生物的菌落围绕着颗粒发育起来，由这些颗粒在试样中所占的百分数可以得到这类菌在土壤中的含量及其近似值。 （二）、厌氧微生物的分离与计数 充氮厌氧培养法 用真空泵抽去真空干燥器中的空气，用N2、CO2H 或H2代替。在真空干燥器中培养严格厌氧细菌，可 得表面菌落。 焦性没食子酸吸氧法 利用焦性没食子酸在碱性溶液中能吸收游离氧来创造厌氧环境。 二、土壤微生物生物量的测定 氯仿熏蒸法 根据熏蒸和未熏蒸土壤释放的CO2的量计算生物量。 底物诱导呼吸法 在土壤中加入容易分解的底物进行培养，根据CO2释放量计算。 腺苷三磷酸测定法 通过测定土壤中ATP的量测定土壤微生物量 第三节 土壤微生物多样性分析 土壤微生物多样性是指土壤生态系统中微生物的物种丰富度和均一度,是调节和维护土壤生态系统功能的关键因素。她包括微生物群落多样性、结构多样性及遗传多样性。 研究方法 基于培养和分离手段来揭示土壤微生物的群落变化。 基于生物指示分子（如磷脂脂肪酸、DNA及RNA）变异模式的土壤微生物多样性 一、微生物功能多样性研究方法 指土壤微生物群落所能执行的功能范围以及这些功能的执行