范利超，颜鹏，韩文炎

(中国农业科学院 茶叶研究所， 浙江 杭州 310008)

土壤原位酶谱技术(soil zymography)是一种新兴的二维空间土壤酶活性可视化及定量化的技术，由于其无破坏且可重复测量的特征，近年来在农业和生态学领域得到了快速发展[1]。土壤原位酶谱技术是底物诱导型酶活性(substrate-dependent enzyme activity)的可视化技术，其原理是利用土壤中的活性酶氧化分解由荧光染料与相应底物合成的特定荧光底物，从而产生荧光信号在尼龙膜上显影的过程[2]。合成的荧光底物最初位于膜上，被荧光底物浸泡饱和的尼龙膜与土壤表面紧密贴合后，合成的荧光底物在遇到土壤表面的特定酶时被分解，从而激活荧光[2]。土壤原位酶谱技术的结果是由在紫外灯下显影并利用相机通过合适的设备设定后拍摄的二维图像，被称为原位酶谱(zymogram)[2]。原位酶谱图像可以进一步定量为单位面积和单位时间的酶活性。Baldrian等[3]第一次尝试进行了土壤酶活性的可视化，即将合成的荧光标记底物溶解在琼脂糖溶液中，然后把溶液直接倒洒在土壤样品表面而不是利用膜作为载体。Spohn等[1]第一次采用尼龙膜作为合成荧光标记底物的载体，应用于土壤表面实现了土壤酶活性的二维显影。用于土壤酶谱的荧光染料底物有多种[2]，例如7-氨基-4-甲基香豆素(7-amino-4-methyl coumarin，AMC)和4-甲基伞形酮(4-methylumbelliferone，MUF)等。目前，土壤酶谱可视化的酶共有十种[2]，分别为α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)、β-纤维二糖苷酶(β-cellobiosidase)、木聚糖酶(xylanase)、磷酸酶(phosphatase)、亮氨酸氨基肽酶(leucine-aminopeptidase)、酪氨酸氨基肽酶(tyrosine-aminopeptidase)、几丁质酶(chitinase)、壳三糖苷酶(chitotriosidase)和过氧化物酶(peroxidase)。……