生态与进化生物学系的博士后研究员乔·爱德华兹 (Joe Edwards) 和研究生莎拉·洛夫 (Sarah Love) 今年春天发表了他们的研究成果, 该研究成果可以为研究人员节省大量的时间和精力,帮助他们储存土壤样本以供日后研究其微生物含量。
长期以来,用于研究微生物的土壤样本的首选存储方法是冷冻,以保持 DNA 完整,以便多年后提取信息进行研究。缺点是需要为这些冷冻机供电并维护存放它们的设施。
在国家科学基金会和森林服务局资助的项目中,爱德华兹和洛夫研究了大量土壤样本。他们的分析表明,在冷藏或风干条件下储存的土壤多年后仍能保留了解微生物群落组成和结构所需的信息。
“我们想证明这些风干土壤对于了解土壤微生物群落仍然有用,”爱德华兹说。“我们正在使用来自已存档的国家数据库的干燥土壤微生物来研究真菌群落的长期、大陆范围的空间模式,并将其与来自所有相同地块的森林普查数据进行比较。”
这个土壤数据库存储了某个地区长期生态变化的历史。研究人员希望用相对较新的方法研究这些土壤,在微生物层面上建立真菌生态变化的时间表。
“这种微生物测序技术大概只存在了最近 10 到 15 年左右,”Edwards 说。“我们还没有这些微生物群落的长期发展轨迹。这些档案的妙处在于它们被多次采样,所以我们有多次重新采样。我们可以观察这个群落随着时间的推移发生了多大的变化,并了解它们的历史模式,这是目前还没有人做过的事情。”
爱德华兹和洛夫的研究结果表明,干储土壤样本对于研究土壤特性和真菌群落随时间(可能长达数十年)变化非常有用。
“我们在论文中所说的内容有些微妙,”Edwards 说。“我们设法保持了微生物群落中解释的环境差异。如果你只是试图追踪特定真菌类群随时间的变化,这种方法就不那么可靠了。但对于观察群落多样性和群落组成的广泛模式,这种方法很有用。我们可以很好地了解这些群落随着时间和空间的变化而变化的整体形态。”
了解可用存档信息的可靠性可以帮助未来的研究人员知道他们的样本将为他们提供所需的准确数据。
爱德华兹和洛夫将把这些发现应用到他们自己的土壤研究的下一阶段:对来自全国各地的数千块风干土壤进行测序。他们发现的信息可以为长期、全球变化模式提供重要的新理解。