文档介绍：Biolog生态板的应用原理及碳源构成
2011年7月缘色科技
JournalofGreenScienceandTechnology第7期
Biolog生态板的应用原理及碳源构成
孔滨,杨秀娟
(曲阜师范大学资产管理处,山东曲阜)
摘要:指出了Biolog生态板作为基于氧化还原反应的一种研究环境微生物群落代谢功能的载体,广泛应
用于土壤微生物群落功能多样性研究,介绍了Biolog生态板研究微生物群落水平碳源利用的原理,Bi—
olog生态板31种碳源的分类及其性质,并结合实例,阐释了Biolog数据分析时常用的主成分分析法,旨
在为解读Biolog实验数据提供参考依据.
关键词:Biolog生态板;环境微生物群落;碳源;分类;主成分分析法
中图分类号::A文章编号:1674—9944(2011)07—0231—04
1引言
在过去大量的研究中,SCU方法多是利用革兰
氏阴性板(Gram—negativeplates,简称GN板),该
板由95种碳源组成,最早设计主要是用于细菌的鉴
定l1].之后,为了研究的需要,设计了生态板(Ecol—
ogyplates,简称ECO板),ECO板有31种碳源,其
中的6种碳源在GN板中没有,至少有9种是根系
分泌物的组分,ECO板相对于GN板利用了更多生
态有关的化合物,更适合于土壤微生物群落功能多
样性研究,并且由于节省了碳源,每块板可以同时完
成3个重复,降低了使用成本.
2Biolog生态板研究环境微生物群落
新陈代谢简称代谢,是生物体表现其生命活动
化反应,这些复杂的酶促进有机反应的实现,多是经
过反应部位的接近和取向的效应,形成过渡态而发
要反应,其实质是电子的得失,电子从电子供体传递
,两个电子通常同时
传递,并伴随着底物两个质子(H.')
的氧化作用亦称作脱氢反应,其形式上等同于两个
:
H
CO—NH,
乙醇脱氢酶
HH
\×/CO—NH2
l
R
+H'..
此反应中一个氢质子及一对电子从底物传递至
吡啶环,另一个氢成为溶液中的质子.
四唑染色测定法于1942年由德国莱康(—
kon)教授发明,其原理是根据四唑盐类由原初氧化
态转变为还原态时呈现明显的颜色(粉红色,紫色,
红色,蓝紫色和蓝色)变化,来直接检测生化代谢活
性.
氯化3一(1一萘基)一2,5一二苯基一2H一四
唑翁(Tetrazoliumviolet,四唑紫)是一种常用的四
唑盐,在氧化一还原反应发生的基质脱氢(包括脱电
子)生化反应过程中,四唑紫能够优先得到电子显示
紫色,得电子越多,
量主要是从生物氧化作用获得,生物学底物在生物
体内氧化分解的过程,主要以脱氢和失电子的方式
,应用四唑盐显色法可以用来评价细菌
,则紫色越
:
一
一
o◇
c
\
1
N—N—</\>
一
N—NH
一l
N—N———</
ECO板上有96个微孔,每32个孔为1个重
复,
个孑L内都含有一种不同的有机碳源和相同含量的四
能量来源,微生物接种到微孔板上的孔中后,若能利
收稿日期:—3I
基金项目:山东省高等学校实验技术研究项目(编号:2005~412)资助
作者简介:孔滨(198l一),男,山东曲阜人,硕士,助理实验师,主要从事土壤生态学研究.
231
孔滨等:Biotog生态板的应用原理及碳源构成生物@-1-学
用碳源,即能够对其进行生物氧化,有电子转移,四
系统的微平板读数器,测定ECO板在590nm波长
下的光密度值(OD值),完成数据的采集与存储.
运用主成分分析(PcA)或相似类型的多变量统计分
析方法展示不同微生物群落产生的代谢特征指纹
(MetabolicProfiles).其理论依据是Biolog代谢类
型的变化与群落组成的变化相关_3].
3Biolog生态板碳源分类与性质
利用Biolog方法对不同研究对象进行测定时,
产生的数据量非常