Подход к построению многовидовых биопленочных сообществ из ризосферной почвы

Pan Wang; Bin Xia; Zhiyuan Chen; Jiyu Xie; Xinli Sun; Qingyun Tian; Chun-hui Gao; Weibin Xun; Nan Zhang; Ruifu Zhang; Qirong Shen; Zhihui Xu

doi:10.3791/66926

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Подход к построению многовидовых биопленочных сообществ из ризосферной почвы

2.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/66926

⸱

24 мая 2024 г.

Pan Wang¹ , Bin Xia¹ , Zhiyuan Chen¹ , Jiyu Xie¹ , Xinli Sun¹ , Qingyun Tian² , Chun-hui Gao² , Weibin Xun¹ , Nan Zhang¹ , Ruifu Zhang¹ , Qirong Shen¹ , Zhihui Xu¹

¹Jiangsu Provincial Key Lab for Solid Organic Waste Utilization, Key lab of organic-based fertilizers of China, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Wastes, Educational Ministry Engineering Center of Resource-saving fertilizers, Nanjing Agricultural University, ²National Key Laboratory of Agricultural Microbiology and College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University

В этой статье

Краткое содержание

Здесь представлена быстрая и стандартизированная процедура создания синергетических многовидовых биопленочных сообществ из различных ризосферных почв. Это уникальный протокол, предназначенный для исследования и моделирования сложной ризосферной почвенной микробиоты.

Аннотация

Многовидовая биопленка является естественным и доминирующим образом жизни бактерий в природе, в том числе в ризосферной почве, хотя в настоящее время ее понимание ограничено. Здесь мы предлагаем подход к быстрому созданию синергетических многовидовых биопленочных сообществ. Первым шагом является извлечение клеток из ризосферного грунта методом дифференциального центрифугирования. После этого эти клетки почвы инокулируются в культуральную среду с образованием биопленки пленки. После 36 ч инкубации бактериальный состав биопленки и находящегося под ней раствора определяют с помощью метода секвенирования ампликонов гена 16S рРНК. Между тем, высокопроизводительное выделение бактерий из биопленки пленки проводится методом предельного разведения. Затем отбираются 5 ведущих бактериальных таксонов с наибольшей численностью в данных секвенирования ампликонов гена 16S рРНК (образцы биопленки пелликулы) для дальнейшего использования при построении многовидовых биопленочных сообществ. Все комбинации 5 бактериальных таксонов были быстро установлены с помощью 24-луночного планшета, отобраны для наиболее сильной способности к образованию биопленки с помощью анализа окрашивания кристаллическим фиолетовым цветом и количественно определены с помощью количественной ПЦР. Наконец, наиболее устойчивые синтетические бактериальные многовидовые биопленочные сообщества были получены с помощью описанных выше методов. Данная методология содержит информативные рекомендации по проведению исследований ризосферной многовидовой биопленки и выявлению репрезентативных сообществ для изучения принципов, регулирующих взаимодействие между этими видами.

Введение

Биопленки представляют собой сложные микробные сообщества, прикрепленные к поверхностям или связанные с ними интерфейсами. Широко признано, что большинство бактерий, встречающихся в различных средах, таких как естественная среда обитания, клинические условия и промышленные контексты, сохраняются^{в биопленочных} сообществах. В почве ризосфера, охватывающая поверхность корня и прилегающую к нему область толщиной 2 мм, образует экологическую нишу с повышенной доступностью питательных веществ. Специфические бактерии разработали стратегии для использования этой ниши, способствуя размножению микробов и формированию биопленочных сообществ в