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AMF分析

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發(fā)布時間：2025-04-17 11:03:29 更新時間：2025-04-16 11:04:58

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

AMF分析中的關(guān)鍵檢測項目解析

AMF（叢枝菌根真菌，Arbuscular Mycorrhizal Fungi）是土壤中重要的共生微生物，能夠促進植物養(yǎng)分吸收并提高抗逆性。其檢測與分析對農(nóng)業(yè)、生態(tài)修復(fù)等領(lǐng)域具有重要意義。以下從檢測目標(biāo)出發(fā)，系統(tǒng)梳理AMF分析的核心項目及技術(shù)要點。

一、AMF檢測的核心目標(biāo)

定性與定量分析
- 確定樣本中AMF的存在狀態(tài)（有/無）
- 評估菌根侵染程度及孢子密度
群落結(jié)構(gòu)與功能解析
- 鑒定AMF物種組成
- 分析代謝活性與功能基因表達

二、關(guān)鍵檢測項目與技術(shù)方法

1. 菌根侵染率測定

方法：根系透明染色法（常用臺盼藍或墨汁染色）
步驟：
1. 清洗并軟化植物根系（10% KOH處理）
2. 酸性染色液浸泡（乳酸甘油體系）
3. 顯微鏡下觀察菌絲、叢枝結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)分析：計算侵染率（%）=（含菌根結(jié)構(gòu)的根系段數(shù)/總觀察段數(shù)）×100
適用場景：田間作物菌根依賴性評估

2. 孢子分離與計數(shù)

濕篩法：
- 土壤樣本過篩（38-250 μm）→蔗糖離心（3000 rpm, 3 min）→體視鏡計數(shù)
自動化改進：
- 結(jié)合圖像分析軟件（如ImageJ）提高計數(shù)效率
局限性：無法區(qū)分休眠孢子與活性孢子

3. 分子生物學(xué)檢測

DNA提取：采用CTAB法或商業(yè)試劑盒（如PowerSoil®），需破碎孢子厚壁
靶標(biāo)基因：
- 18S rRNA（通用標(biāo)記）
- ITS區(qū)域（種間區(qū)分）
技術(shù)選擇：

方法分辨率通量成本

PCR-DGGE 中低 $

qPCR 物種特異中 $$
案例：利用Illumina MiSeq平臺分析AMF群落多樣性，可檢測Glomus、Rhizophagus等屬占比

方法	分辨率	通量	成本
PCR-DGGE	中	低	$
qPCR	物種特異	中	$$

4. 脂肪酸標(biāo)記法（PLFA/NLFA）

原理：AMF特異性脂肪酸（如16:1ω5）定量
優(yōu)勢：反映活性生物量
限制：無法區(qū)分物種，需結(jié)合其他方法驗證

5. 功能活性檢測

堿性磷酸酶活性：熒光底物ELF®97磷酸鹽標(biāo)記根系切片，共聚焦顯微鏡觀察
碳分配示蹤： ¹³C標(biāo)記實驗追蹤植物-AMF碳交換效率

三、檢測流程優(yōu)化要點

樣本處理標(biāo)準(zhǔn)化
- 根系取樣深度：0-20 cm土層代表性最高
- 保存條件：-80℃（分子樣本） vs 4℃（活體檢測）
方法聯(lián)用策略
- 例如：孢子計數(shù)+ITS測序，兼顧定性與定量
質(zhì)量控制
- 設(shè)置內(nèi)參（如接種已知AMF菌株的對照）
- 避免引物交叉反應(yīng)（針對18S rRNA設(shè)計特異性引物）

四、前沿技術(shù)趨勢

單孢子基因組學(xué)：微流控技術(shù)分離單個孢子，實現(xiàn)低豐度物種檢測
代謝組學(xué)聯(lián)用：分析AMF誘導(dǎo)的植物代謝物變化（如strigolactones）
原位成像技術(shù)：激光共聚焦顯微鏡結(jié)合熒光探針，實時觀察菌絲網(wǎng)絡(luò)

五、應(yīng)用場景選擇指南

需求	推薦方法	耗時
快速評估侵染率	染色法+顯微鏡觀察	2-3天
物種多樣性分析	高通量測序	1-2周
活性生物量監(jiān)測	PLFA分析	3-5天
功能基因表達	RT-qPCR/NanoString	1周

結(jié)語

AMF檢測需根據(jù)研究目標(biāo)整合多維度數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)方法（如染色法）成本低但通量有限，分子技術(shù)提供高分辨率但依賴設(shè)備支持。未來方向傾向于開發(fā)快速現(xiàn)場檢測工具（如LAMP技術(shù)）與多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析，以全面解析AMF的生態(tài)功能。