CARD⁃FISH技术在根系微生物中的研究进展

陈淋霞，张 萌，石佳佳，包智华

（内蒙古大学生态与环境学院，呼和浩特010021）

根系是植物与其所在土壤中的微生物相互作用的场所，它为微生物营造了不同的微生境：根际（rhizo⁃sphere）、根 表 面（rhizoplane）和 内 根 际（endorhizo⁃sphere）［1⁃2］。根系微生物可以通过抑制疾病或促进养分吸收对植物的生产力产生积极影响，这在人工和自然生境中都具有重要意义［2⁃5］。

尽管技术的开发取得了巨大进展，但是找到合适的方式研究植物根系微生物群落与生境的动态相互作用仍是一个巨大挑战。近年来，生物测序技术如高通量和宏组学技术（包括宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学、代谢组学）已广泛用于环境微生物领域［4⁃5］，同位素分析技术追踪营养物质或污染物的相互转化过程也是近年研究根系的方式之一。然而，复杂环境中微生物的作用仍然难以理解，多种因素阻碍了对植物⁃微生物相互作用的分析，包括功能冗余、瞬时代谢产物、未知功能蛋白质以及基因组潜力和实际功能之间的明显差距。CARD⁃FISH 是利用辣根过氧化氢酶（Horse reddish peroxidase，HRP）相连的外源核酸探针与细胞或染色体上待测DNA或RNA互补配对，再将荧光连接在有探针结合的细胞蛋白质上，这样一个探针能将多数荧光分子沉积在细胞内达到放大信号的作用，再通过荧光显微镜将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来的技术；其能精确定位植物组织中特定菌群并完整再现细胞景象信息，为研究根系微生物的复杂机制创造了机会［6⁃7］。……