新方法揭示了对土壤微生物相互作用的更好理解

将野生微生物的身份与其生理特性和环境功能联系起来是环境微生物学家的一个关键目标。在努力实现这一目标的技术中，稳定同位素探测(SIP)被认为是研究自然环境中活性微生物最有效的技术。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们开发了一种新技术——高通量SIP——可以自动执行稳定同位素探测过程中的几个步骤，从而可以在现实条件下研究微生物的微生物活性，而无需实验室培养。

在SIP中，通过将稳定同位素掺入其生物量来识别活性微生物。它是微生物生态学中最强大的方法之一，因为它可以在自然条件下识别复杂群落中的活性微生物及其生理特征(底物使用、细胞生物化学、新陈代谢、生长、死亡率)。

通常，SIP方法需要大量的手动操作，并且只允许使用少量样品。但是，与手动SIP相比，新的LLNL技术需要六分之一的手工劳动量，并允许同时处理16个样本。

LLNL科学家ErinNuccio说：“我们的半自动化方法通过针对SIP中最劳动密集型的步骤减少了操作员时间并提高了可重复性，”他是发表在《微生物组》杂志上的一篇论文的主要作者。“我们现在已经使用这种方法处理了1000多个样本，其中一些来自未被充分研究的土壤微生境。”

一个这样的微生境是紧邻菌根组织的土壤——一种与72%的陆地植物形成共生关系的真菌。作为植物碳的交换，真菌(丛枝菌根真菌)为其宿主提供必需的资源，如氮、磷和水。

在这项概念验证研究中，作者展示了土壤中菌根真菌刺激的相互作用的“食物网”。

“我们认为这是植物碳广泛分布到土壤中的主要途径。土壤拥有地球上最大的活跃循环有机碳库，”共同通讯作者、LLNL项目负责人JenniferPett-Ridge说。能源部科学办公室“微生物持续存在”土壤微生物组科学重点领域负责人。“我们对少量DNA进行了测序，确定了活跃的生物体，然后重建了它们的基因组和潜在的相互作用。”

LLNL的其他作者包括StevenBlazewicz、MarissaLafler、AshleyCampbell、JeffreyKimbrel、JessicaWollard、RachelHestrin以及来自劳伦斯伯克利国家实验室、美国能源部联合基因组研究所和加州大学伯克利分校的研究人员。