洞穴地球微生物研究进展.pdfVIP

第26卷第6期 地质科技情报 Vol_26Nn6 2007年 11月 Scienceand InformationNov． 2007 Geological Technology 洞穴地球微生物研究进展 赵晓玲4，杨小芬8，曾翠平8，刘倩瑛8，王红梅6 (中国地质大学m研究生院Ib．生物地质与环境地质教育部重点实验室。武汉430074) 摘 要：雌洞穴内生长的微生物为切八点，着重论述了近年来洞穴地球微生物的鉴定技术，如Biolog奎自动微生物鉴定系统、克 隆文库测序法、遗传指纹图技术、麦性梯度凝胶电诛和温度梯度凝胶电泳、荧光原位杂变法、稳定同位素探针法以及各种技术的利 弊，总结了洞穴地球徽生驹在微生物多样性及其在洞穴堆积物形成作用方面所取得的进展，预测了蒲穴地球徽生物今后的发晨融 向。 关键词：月穴；微生物；月穴堆积物 中图分类号：Q93．331 文献标识码：A 文章编号2007)06一0047—06 地球微生物学是20世纪末由地球科学与微生 物学、分子生物学等紧密结合而发展起来的新兴学 1洞穴地球微生物样品的采集及处理 科，它综合了当代地球化学和分子生物学的成就，通 过对现代及地质历史时期各种极端环境条件下(包 在采集样品前，首先将所有盛装样品的器具进 括高温、高压、极端酸性、碱性、高盐度、极高放射性 行高压灭菌，在采集过程中配戴一次性手套。样品 等)微生物的多样性、功能、演化及其形成的地球化 采集后，暂置于4℃保温箱中，在48h内处理完毕。 学记录的研究．极大地丰富了人们对生命演化的认 采样的同时，实测采样处的各项环境指标。 识，使人们更深刻地认识到微生物在地球生态系统 对于岩石样和土样，要先用研钵将其磨成粉末， 食物链和生物圈物质循环中的作用“]。 然后将其转入无菌的生理盐水中，高速涡旋。再将 近年来，人们利用洞穴沉积物的沉积特征、物质 其稀释一定倍数(101～101)，最后根据研究目的 成分和同位索组成等地球化学指标在重建过去气候 不同，转接至不同的培养基上培养。洞穴的滴水样， 和环境变化方面取得了重要进展[2‘5]，而洞穴石笋则 在采集后立即现场涂布培养。具体培养基的类别、 因为时间跨度大、敏感程度高、蕴含丰富的古气候信 培养温度和培养时间根据研究需要而定。研究细菌 息，在第四纪的研究中具有重要意义。对分子化石 用牛肉膏蛋白胨培养基培养，真菌用马丁氏培养基 的研究发现，保存在石笋中痕量的来自生物体的类 培养，放线菌用高氏一号培养基培养。钙化菌株用 脂物指标可以灵敏地反映气候变化，而其中部分类 B4培养基培养。 脂物则来自于微生物，且其他类脂物也呈现出微生 采用分子生物学方法研究时，可称取不等量的 物改造的迹象”]。因此开展洞穴中微生物的研究对 粉末样品或过滤后的滤膜，选用不同的方法提取岩 于揭示洞穴石笋中有机物的来源、微生物在石笋形 石、土壤或洞穴滴水中微生物的DNA，并进行后续 成中的作用以及微生物对其他有机物的改造等具有 的实验操作。 重要价值。 从20世纪初开始，美国、加拿大、澳大利亚、英 2洞穴地球微生物的研究方法 国、俄罗斯、法国、意大利、西班牙、德国、瑞士、罗马 尼亚、土耳其等国的微生物学者、地质学家、化学家 洞穴地球微生物的研究借助了现代微生物学和 开始对洞穴中的微生物及其在洞穴中次生矿物形成 分子生物学的技术，但由于洞穴样品的特殊性，在应 过程中的作用和机理进行了不同层面的深入研