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土壤中DNA的含量是由土壤的含水量決定的嗎?

作者:新景實(shí)驗(yàn)室
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科學(xué)家們?cè)u(píng)估外星球是否可能存在生命時(shí)第一個(gè)考慮的因素就是水,進(jìn)一步的,再考慮是否存在液態(tài)水。畢竟,地球上降水豐富的熱帶雨林生命豐富多彩,缺水的沙漠可就難覓生命的跡象了。最近實(shí)驗(yàn)室在提取土壤DNA時(shí)發(fā)現(xiàn)提取到的DNA濃度時(shí)高時(shí)低,懷疑是土壤樣本的差異造成的。土壤都是在實(shí)驗(yàn)室附近的池塘邊采集的,雖然不是同一位置,但都是池塘邊的土壤,會(huì)有這么大的差異嗎?為了一探究竟,小新在池塘邊同一方向的位置采集了三份土壤樣本,分別是池塘邊的土壤、距離池塘邊0.5 m位置的土壤、距離池塘邊1 m位置的土壤,然后同時(shí)用Simgen土壤DNA純化試劑盒提取土壤DNA,讓我們一起來(lái)看看結(jié)果如何。

 

一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

測(cè)試同一區(qū)域不同含水量土壤DNA提取的濃度差異。

 

二、 實(shí)驗(yàn)材料

1. 新鮮挖掘的土壤(臨近池塘、距離池塘0.5 m、距離池塘1 m)、1.5 ml離心管和2 ml離心管若干

2. 土壤DNA純化試劑盒(Simgen Cat.No.4102050、DL15000 LadderSimgen Cat.No.MD1007

3. 臺(tái)式離心機(jī)eppendorf centrifuge 5415 D旋渦振蕩器(越新儀器,XH-C)、水浴鍋(上海宜昌儀器紗篩廠)、超微量分光光度計(jì)(Simgen Cat.No.sim-100)、電泳儀(北京六一儀器廠,DYY-6C型)

 

三、 實(shí)驗(yàn)方法

1. 稱取500 mg土壤,加入到2 ml樣品管中。加入1 ml Buffer PD,旋緊管蓋,在旋渦振蕩器上劇烈旋渦振蕩10分鐘

2. 加入20 μl蛋白酶K貯存液,蓋上管蓋混勻,70°C水浴15分鐘。水浴期間每隔5分鐘劇烈旋渦振蕩30。

3. 加入200 μl Buffer ST, 劇烈旋渦振蕩30秒混勻,13000 rpm離心10分鐘

4. 吸取上清(約1 ml左右)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)潔凈的有蓋2 ml離心管中。

5. 加入800 μl異丙醇,溫和地翻轉(zhuǎn)4~6次混和均勻。13000 rpm離心10分鐘。

6. 棄上清,3000 rpm離心5-10秒使殘留的上清液聚集到離心管底部。用移液器吸盡殘留的上清液,保留管底沉淀。

7. 加入100 μl 70℃溫育的Buffer TE,旋渦振蕩直至沉淀全部溶解

8. 加入500 μl Buffer P,溫和地翻轉(zhuǎn)4~6次混和均勻。吸取混合液加入到核酸純化柱中,蓋上管蓋,12000 rpm離心30。

9. 2 ml離心管中的濾液,將核酸純化柱置回到2 ml離心管中,在核酸純化柱中加入600 μl Buffer WB,蓋上管蓋,12000 rpm離心30

10. 2 ml離心管中的濾液,將核酸純化柱置回到2 ml離心管中,13200 rpm離心2分鐘。

11. 2 ml離心管,將核酸純化柱置于一個(gè)潔凈的1.5 ml離心管中,在純化柱的膜中央加入100 μl 70℃溫育的Buffer TE,蓋上管蓋,室溫靜置1分鐘,12000 rpm離心30得到DNA

 

四、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1. 在超微量分光光度計(jì)上用Buffer TE調(diào)零,測(cè)量洗脫下來(lái)的DNA,結(jié)果如下:


2. 1%的瓊脂糖凝膠上加入5 μl洗脫的DNA進(jìn)行電泳,結(jié)果如下


 MSimgen DL15000 Ladder

 1、2:靠近池塘的土壤提取的DNA

 3、4:距離池塘0.5 m的土壤提取的DNA

 5、6:距離池塘1 m的土壤提取的DNA


五、 分析與討論

1. 由濃度測(cè)量結(jié)果及電泳圖可知,距離池塘1 m處的土壤提到的DNA濃度最高,其次是靠近池塘處的土壤,而在中間位置也就是距離池塘0.5 m處的土壤提到的DNA濃度最低。由此可見,即使相鄰很近的土壤,其提取的DNA也會(huì)存在很大差異,這也能解釋實(shí)驗(yàn)室之前提取土壤DNA時(shí)為什么濃度時(shí)高時(shí)低了。

2. 沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試前我們想當(dāng)然地認(rèn)為靠近池塘邊的土壤水含量高,微生物含量高,相應(yīng)的DNA含量自然也高。然而經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)測(cè)試說(shuō)明土壤中的微生物的生長(zhǎng)狀況肯定不是只由土壤中水的含量決定的,應(yīng)該還受到了溫度、酸堿度、氧含量、腐殖質(zhì)含量等各種因素的影響。甚至還有一種可能:在靠近池塘的土壤中聚集了一群大量需水且厭氧的微生物,遠(yuǎn)離池塘的土壤中聚集了一群耐干旱卻好氧的微生物,兩個(gè)不同喜好的微生物群擴(kuò)張相遇的時(shí)候會(huì)互相掐架,釋放各種生化武器,導(dǎo)致中間地帶最不討好,微生物含量最低。





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