一、样品采集与保存
采样时各位老师同学可以用小铲采集土壤,去除较大石粒后均匀混合成一份混合土样、装袋并尽快带回实验室。回到实验室后,尽快将土壤中的石头/植物根系/虫子等剔除,用2 mm筛网过筛后,置于4℃冰箱中保存, 并尽快冷链快递给我们(邮递地址:山东省济南市历城区电建路1188号山东省农科院院西B栋九楼农化房间)。如果短期保存(1个月内),将土壤置于-20 ℃保存,长期保存需将土壤置于-80 ℃冰箱保存。
二、不同实验需求送样要求
全套实验(田间持水量+微生物量碳+重氧水标记全实验):≥30克土样。
仅重氧水标记实验:≥10克土样。
仅DNA提取和氧同位素测试:寄送重氧水标记的土样,土样量控制在0.45克以下。
仅DNA氧同位素测试:将提取好的DNA溶液置于小离心管,封口膜封好后,放入离心管盒中,冷链寄送给我们。
三、最大持水量测试和预培养流程
最大持水量WHC测试:取2 g左右鲜土至塞紧棉球的漏斗中,加去离子水浸泡2 h,用保鲜膜封口并去掉棉塞,让水分自由下渗12 h,测定土壤含水率,此含水率数据即为WHC。
含水率测试:取1 g左右鲜土至锡盒中,准确称量锡盒和鲜土的质量,放入烘箱105 ℃过夜烘干,直到质量不再变化,记录质量并进行含水率的计算。
预培养流程:取10-15 g左右鲜土,按照60%WHC进行水分的添加,放入25 ℃恒温培养箱中预培养7天。过程中需每隔两天取出称重,进行水分的补足。
四、微生物量碳MBC实验
称取4份预培养后的土样,每份3 g,其中2份置于真空干燥箱中用氯仿熏蒸24 h以上,另外2份不进行熏蒸。在熏蒸和未熏蒸的土壤中加入0.5M K2SO4溶液浸提(水土比4:1),在185 rpm振荡过夜,静置30 min后过0.45 μm滤膜,过滤液用TOC测试碳含量。
五、18O-H2O重氧水标记实验
将预培养后的300-450 mg (以鲜土计)土壤置于2 mL冻存管里,将丰度为98%的重氧水用移液枪小心加入到冻存管中,以使土壤水中的18O丰度达到20%,同样于对照样中加入相同体积的去离子水。将加水后的冻存管在涡旋仪上轻轻混匀,打开螺帽,立即转移至30 mL培养瓶中,密封培养,每间隔6个培养瓶放置一个空白培养瓶。恒温培养箱25 ℃培养24 h后,用气密针从30 mL培养瓶抽取10mL气体用气相色谱仪(Thermo Trace GC Ultra)测定CO2浓度,并立即取出冻存管,盖上螺帽,放入液氮中迅速冷冻,再放入-20 ℃冰箱,一周内安排DNA提取。如没有办法及时提取DNA,需将冻存管放入-80 ℃冰箱保存。
六、DNA提取和氧同位素测试
采用土壤DNA试剂盒提取(MP Fast DNA SPIN Kit for Soil)土壤总DNA,再使用Thermo Qubit 3.0 Fluorometer核酸定量仪测试DNA浓度。
用移液枪移取30 μL DNA置于银杯中,于60 ℃烘箱中干燥6 h以上。用称量空银杯和烘干后的银杯质量之差来计算上机测试的样品质量,此参数用于DNA氧含量的计算。采用高温裂解-稳定同位素比率质谱仪(Thermo TC/EA- Delta V Plus)DNA中18O丰度。
七、微生物生长速率、呼吸速率和碳源利用效率计算公式
培养期间所产生的总DNA含量(μg):
微生物生长速率(Growth,ng C g-1 soil h-1)的计算:
其中,DW为培养期间干土重,单位g,t为培养时间(h)。
微生物呼吸速率(Respiration,ng C g-1 soil h-1)的计算:
其中,p为大气压强(kPa),
n为C原子的相对原子质量(12.01 g mol-1),
R为摩尔气体常数(8.314 J mol-1 K-1),
T是气体的绝对温度(295.15 K),
V为顶空瓶体积(L),
Rs为培养期间所产生CO2的浓度(ppm)。
微生物CUE通过以下公式进行计算:
以上便是拜伦检测中心实验室整理的有关CUE测试相关的信息,有检测意向的老师同学,欢迎随时跟实验室的业务同事对接。
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