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土壤代谢组 | 不可不知的土壤分子生态学研究手段

2021-05-21

中科新生命

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土壤代谢组

土壤是自然界最复杂的生态系统之一，是多介质互作用的复杂环境，具有过程多样性和各向分异性特征。采用非靶向代谢组学方法对土壤中的小分子代谢谱进行分析，具有高通量、高灵敏度的特点，同时也可结合土壤微生物组高通量测序等多组学手段，有助于研究从微生物群落结构和功能到代谢途径的变化。

土壤代谢物来源

（1）土壤微生物对于环境中物质如有机质的代谢分解（2）土壤中的植物根系分泌物
（3）土壤微生物本身的内源性代谢物
（4）外来污染物

土壤代谢组研发实测数据

土壤代谢物研发实测数据

实验流程：

鉴定数目：380+检测结果中代谢物分类归属信息：

图1 实测土壤代谢组检测结果1

图2 实测土壤代谢组检测结果2（注：不同类型土壤的检测结果差异较大）

代谢物实测结果示例：

土壤多组学经典研究案例

New insights into the responses of soil microorganisms to polycyclic aromatic hydrocarbon stress by combining enzyme activity and sequencing analysis with metabolomics

Environmental Pollution IF= 6.792

· 背景：多环芳烃 (PAHs) 是土壤中普遍存在的污染物，主要是由化石燃料或其他有机物质的不完全燃烧排放产生的，多环芳烃污染会扰乱土壤生态环境，对土壤生物和人类造成严重的致癌、致畸和致突变风险，从而极大地限制了土壤利用。微生物是评价土壤健康的重要指标。作者通过比较高浓度PAHs污染后的土壤中的微生物的种类和丰富、土壤代谢物的区别，去探究土壤质量和污染物之间的联系。

· 主要实验方法：非靶向代谢组学 & 16S高通量测序