微生物组学

功能基因多样性测序
  • 送样建议

功能基因多样性测序样本送样建议

1.土壤的微生物实验样本采集

1.1土壤采样前期准备之器具准备

为了采样顺利开展,请提前准备好以下采样器具以及其他所需材料。采样工具和盛放土壤样本的容器必须提前灭菌(锡 箔纸包裹,高压蒸汽灭菌后,120 ℃烘箱过夜),避免外源物质干扰。

 

1.2采样位置选择 

根据研究目的,进行采样点的选择,采样点的选择应遵循以下原则:

A. 采样点土壤类型特征明确,地形相对平坦、稳定,植被良好。

B. 坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点不宜设置采样点。

C. 城镇、住宅、围墙、道路、沟渠、田埂、粪坑、堆肥点、坟墓等地人为干扰大,可能造成土壤特性错乱,使土壤失去代 表性,不易设置采样点。

D. 采样点离铁路、公路至少 300 m 以上。

E. 采样点以剖面发育完整、层次较清楚、无侵入体为准,不在水土流失严重或者表土被破坏处设采样点。

F. 不在多种土类、多种母质交错分布、面积较小的边缘地区布设采样点。

 注意事项:确定采样点后可以使用精准地图或者GPS 进行采样点定位,或者在采样点进行标记,便于以后重复取样或者进行比较试验。

1.3取样方法设置

注意!同一次实验,同一种方法。

A.土壤横向取样方法示意图:

 

 

 B.土壤纵向取样方法示意图:  

 

1.4 普通土壤

1) 去除土壤上面的覆盖物,包括植物、苔藓、可见根系、凋落物以及可见的土壤动物等。

2) 对采样器使用酒精棉擦拭,待酒精挥发完全后,可使用采样样方处土壤浸润采样器。后续每次更换样方均需重复此步骤。

3) 同一样方多点混合取样(建议 3-5 个点等量混合),去除样本中的植物、可见动物以及石粒等,然后根据土壤情况, 择是否过筛

1、 推荐过 2 mm 筛;

2、 一些有机质(如粗腐殖质或泥炭等)不能通过 2 mm 筛,此时可以选择过 4-5 mm 筛;

3、 如果土壤粘度太大或者含水量太高,可以选择不过筛。

4) 将混合好的土壤样本,分装多份,每份3-5 g,液氮速冻(如果条件不允许,可以选择放在冰盒中,尽快运回实验室) 随后转移至-80 ℃冰箱保存,用于测定土壤微生物;另外留出一部分土壤,用于测定土壤理化指标(如有机质、全氮、 矿质元素等)。

1.5 根际土壤

 

1.5.1作物类(草地等矮小植物)根际土壤

1) 采集植物植株,去除根部大块土壤,置于冰上运输至实验室。

2) 晃动根部,去除根部松散的土壤后,使用无菌刷子从根部收集残留土壤。

3) 同一样方多点取样土壤样本等量混合均匀后,液氮速冻 1 h 以上,置于-80 ℃冰箱保存。

1.5.2林木类根际土壤

1)  采集地面下 10-20 cm 根际土壤,置于冰上运输至实验室。

2) 2-5 mm 孔径无菌筛网。

3) 同一样方多点取样土壤样本等量混合均匀后,液氮速冻 1 h 以上,置于-80 ℃冰箱保存。

1.6活性污泥/沉积物类

      同一活性污泥装置,进行多点取样并等量均匀混合至约 10 mL 的悬浮污泥样本或5-10 g 沉降物,保存无菌冻存管, 氮速冻或冰/干冰避光运回实验室,置于-80 ℃保存。若液态污泥样本沉降物较少,需加大取样量。

1.7水体/地表沉积物

主要包括城市、河流、管道污泥,海底、江河、湖泊、冰川等环境沉积物。使用重力取样器取距离

水底/地表 0-10 cm(具体按实验目的而定)沉积物(底泥)5-10 g,保存无菌冻存管中,液氮速冻或冰/干冰避光运回实验室,置于-80 ℃保存。

1.8岩石、砂砾类岩石 

1) 取 10 根经无菌水湿润的消毒棉签,擦拭岩石表面,面积约35cm2,保留拭子放入无菌离心管(可事先装入 6 mL无菌水),置于冰上运送至实验室。

2) 将样本超声 20s,接着涡旋 1 min,再超声 20 s,无菌移除拭子,18000 ×g 离心 10 min,去上清,收集沉淀,进行 DNA 提取。拭子数量和擦拭面积可依实际情况酌情增减。

注意事项:采集其他体积较大的样本表面微生物均可参考此方法。

1.9沙石

1) 无菌采集沙石样本保存无菌袋或冻存管中,置于冰上运送至实验室。

2) 使用 50 mL 无菌水浸没沙石,大力晃动数秒(或低速离心孵育一定时间),收集液体,使用0.22 μm 孔径滤膜过滤, 滤膜样本置于无菌冻存管中,液氮速冻后-80 ℃冰箱保存。

3) 注意事项:采集颗粒类样本表面微生物均可参考方法。

2水体的微生物实验样本采集

2.1水体采样器具准备

为了采样顺利开展,请提前准备好以下采样器具以及其他所需材料。采样工具和盛放水体样本的容器必须提前灭菌(如 锡箔纸包裹,高压蒸汽灭菌后,120 ℃烘箱过夜),避免外源物质干扰。

 

a)普通采样器:在进行河、湖或者是海洋等表层水体采样时,可以使用处理后的塑料瓶即可。

b)排空式采样器:一种手动简便易行的采样器,该采样器可以沉入预定的深度进行特定深度水体样本的采集 。

c)多通道综合深度采样器:此类设备可以用于深海水体样本的采集,保证水体样本微生物群落结构的稳定。

2.2采样容器洗涤

1) 容器洗涤:将容器用水和洗涤剂清洗除灰尘、油污后,用自来水冲洗干净,再用 10%的硝酸或盐酸浸泡8h,取出后用自来水冲洗 3 次,最后用蒸馏水充分淋洗干净。

2) 容器灭菌:高温高压灭菌,并及时烘干容器;如果无法灭菌,可以使用 75%酒精和无菌水反复冲洗。

注意事项:处理后的容器应在 2周内使用;更换样地进行样本采集前,使用酒精对仪器设备进行消毒灭菌处理,或者使用样 地水体对仪器设备进行润洗。

2.3水体取样方案

1) 样本采集:水体的取样深度和范围可以根据实验目的进行确定选择,并采用相应的采样器进行样本采集。

2) 样本处理:根据实验设置,选取适当孔径的滤膜(常用0.22μm孔径),使用水体抽滤机抽滤 1~100 L 水体(不同水质间差异极大,根据水质选择抽滤体积),或抽滤 至滤膜上可见明显覆盖物。收集滤膜进行 DNA 提取或置于-80 ℃冰箱保存。

注意事项:根据水体中微生物含量,依据项目经验,污水等菌群丰富的水体用量一般为200-1000 mL,湖泊、河流等自然水体一般为 1-2 L,自来水等菌群含量较低的水体则一般为 1-5 L,甚至更多。如果体积超过 2mL,且细菌含量较低,需要全部上样提取,则不可直接冻存后送公司,因为冻融过程中液体里的细菌极可能破裂,到公司后通过离心或者过膜收集菌体时已 经无法收集到已经破裂的菌体。正确的处理方法是在样品冻融前进行离心或过膜处理,将滤膜或者离心得到的沉淀送到公司。 

2.4滤膜选择

滤膜孔径大小选择(不同材料有不同的界定,下述数据仅供参考)

Ø 0.22 μm 适用于细菌/病毒。

Ø 0.8 to 5 μm 适用于超 微浮 游 生物 ( Piconanoplankton)。

Ø 5 to 20 μm 适用于微型浮游生物(Nanoplankton)。

Ø 20 to 180 μm 适用于小型浮游生物(Microplankton)。

Ø 180 to 2000 μm 适用于中型浮游生物(Mesoplankton)。

2.5抽滤操作