胡晓婧,白 鑫,曲娟娟,刘俊杰,孔令辉,王光华

(1.中国科学院 东北地理与农业生态研究所 黑土区农业生态重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150081; 2.东北农业大学 资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030)

0 引 言

环境微生物是自然生态系统的重要组成部分，是驱动地球各圈层物质循环与能量交换的引擎。微生物介导的特定生态功能过程主要通过活性微生物来执行[1]。活性微生物是指具有或潜在具有生长代谢特性和适应改变既定环境能力的微生物[2]，也是微生物生态学中微生物分离培养或功能鉴定的主要目标。尽管高通量测序已成为研究环境微生物多样性及其结构功能的主流技术[3]，但环境样品中DNA的直接扩增测序无法反映出真实的活性微生物群，很可能高估了环境中活性微生物的种类和数量[4]。这是因为，环境微生物总DNA主要包括：(1)活性细胞DNA，具有代谢活性且可培养的完整细胞DNA[5]；(2)休眠细胞DNA，低代谢活性且不可培养的活细胞和抗生素持留菌细胞，但在一定条件下或可恢复其代谢活性和可培养性的完整细胞DNA[6]；(3)死细胞DNA，包括细胞膜受损且正在裂解的和已死亡的非完整细胞DNA[7]；(4)胞外DNA，包括游离DNA和附着于其他物质上的DNA[8]。尽管细胞死亡后，其所含DNA可能被环境中的脱氧核糖核酸酶(Deoxyribonuclease,DNase)快速降解，但这种降解是不充分的，仍有大量死细胞DNA和胞外DNA长期存留于环境中[9]。因此，如何准确区分并量化环境活性微生物群，是当前环境微生物生态学研究中亟待解决的关键问题。……