科技日?qǐng)?bào)華盛頓6月24日電(記者劉海英)美國(guó)能源部下屬勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研究人員24日在《自然·通訊》雜志發(fā)表研究報(bào)告稱，他們使用一種名為BONCAT+FACS的技術(shù)，幾個(gè)小時(shí)就能成功鑒別出土壤樣本中存在的活性微生物。研究人員稱，該研究可能會(huì)改變目前科學(xué)家對(duì)土壤微生物的研究范式，對(duì)于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境工程研究具有重要意義。

BONCAT是“生物正交非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸標(biāo)記”的縮寫，由美國(guó)加州理工學(xué)院遺傳學(xué)家于2006年發(fā)明，用于分離細(xì)胞中新制造的蛋白質(zhì)。能源部研究人員改進(jìn)了這一方法，開發(fā)出BONCAT+FACS(熒光激活細(xì)胞分選)技術(shù)，使他們能夠根據(jù)熒光標(biāo)記分子的存在與否對(duì)單細(xì)胞生物進(jìn)行分類。相比以前的微生物鑒定方法，新技術(shù)不僅更簡(jiǎn)化、可靠，也更節(jié)省時(shí)間，整個(gè)過(guò)程只需要幾個(gè)小時(shí)，是一種有效的土壤微生物研究手段。研究人使用該方法測(cè)量了田納西州橡樹嶺地區(qū)兩個(gè)土壤樣本中的微生物種群活性，成功分離出了樣本中存在的活性微生物。

土壤中含有地球上最多樣化的微生物群落。每一克土壤中都有成千上萬(wàn)種微生物，它們是陸地生態(tài)系統(tǒng)的支柱，也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。但由于大多數(shù)土壤微生物無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物中生長(zhǎng)，因此要研究這些微生物的活動(dòng)和相互作用很困難。早在500多年前，達(dá)芬奇就指出，人類“對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的了解遠(yuǎn)甚于腳下的土壤”。時(shí)至今日，土壤微生物依然是科學(xué)家面臨的重要研究課題。新研究則表明，BONCAT+FACS是一種有效的工具，能夠幫助科學(xué)家揭示土壤過(guò)程與特定微生物種群之間的關(guān)系。

研究人員表示，利用BONCAT+FACS技術(shù)，能夠有效地原位檢測(cè)土壤微生物活性組分，確定在特定時(shí)間里有哪些微生物是活躍的，又有哪些微生物處于休眠狀態(tài)，這有助于科學(xué)家深入了解微生物如何對(duì)正常的棲息地波動(dòng)和極端氣候事件(如干旱和洪水)作出反應(yīng)，進(jìn)而推動(dòng)土壤微生物研究。對(duì)于利用微生物來(lái)改善農(nóng)業(yè)用地，提高作物抗性，推動(dòng)環(huán)境工程發(fā)展具有重要意義。