估计周转率在海洋和淡水系统的病毒可以通过减少和再陷技术。这些数据使研究人员推断病毒介导的水生生态系统中的微生物死亡率。
病毒是无孔不入的海洋和淡水系统的组成部分,是已知的微生物死亡率显着的代理商。发展的定量估计,这一过程是至关重要的,我们可以开发更好的模型的微生物群落结构和功能以及推进我们了解病毒如何工作,以改变水生生物地球化学循环。减少病毒技术可以让研究人员估计在病毒颗粒的释放速率从特有的微生物群落。总之,大量的自由(外)病毒是减少样品中,而维持在附近的环境浓度的微生物群落。没有免费的病毒和病毒再次出现在样品通过已被感染的社会成员的裂解epifluorescence显微镜可以通过量化,或在特定的病毒的情况下,定量率的微生物群落,然后孵育PCR扩增。然后,这些比率可以被用来估计微生物死亡,由于病毒介导的细胞溶解率。
一个病毒如何影响海洋微生物群落的重要组成部分的理解是,以确定该病毒粒子产生率。鉴于,在大多数系统中的丰度(或多或少)静态(威廉净重1999年,Weinbauer 2004年),以及病毒被删除或呈现非传染性迅速在水生系统( 威廉等,1998),产率必须相对迅速,以取代失去颗粒。
估计死亡率病毒引起的微生物群落,需要多少病毒产生的每一次病毒裂解单元格(“突发大小”)的知识。天然样品中的病毒突发流量大小可以相差很大。脉冲大小,可直接通过透射电子显微镜(例如,Weinbauer Peduzzi 1994年)确定的,但往往超出这是一个给定的实验室的能力或不总是可行的。他们不能凭经验确定的情况下,24%病毒裂解事件的文学价值,可用于海洋生态系统和淡水生态系统的 34(帕拉达等。2006年)。如果这个数字除以病毒的生产速度,其结果是每量由每天的病毒破坏的细胞丰度。裂解价值的微生物可以分为由细菌病毒引起系统问题的死亡率造成的丰的常备现货:现有的估计范围从百分之几到几乎整个人口,往往依赖于系统问题的其他因素(威廉 – 马特森2008)。为了确定总死亡率的百分比,这个数字往往是乘以两个(假设50%的细胞去复制和50%的细胞失去了,Weinbauer 2004年)。
由于养分和微量元素的生物利用度(如氮,磷,铁),可以限制初级生产力的速度,如碳通量,通过水生生态系统,驱动的微生物病毒的死亡率在这个过程中作用的认识已成为海洋地球化学的兴趣。现在存在几个估计表明病毒释放一个重要的营养元素浓度每天的基础上,以水柱( 罗等人,2008年, 希金斯等人,2009年),这些元素的微生物群落迅速吸收(Poorvin等人,2004年,Mioni 等人,2005年)。营养每单元(表示“配额”)的金额破坏细胞的数量乘以养分通量率的环境,才能确定。这些信息可以提供一个关键组成部分,我们如何微生物食物链的整个水生生态系统功能的理解。
涉及持续发展:通过了一系列的研究小组目前正在努力适应上述策略来枚举特定社区内的病毒,因此,以确定如何具体的生物体是由病毒活性的影响。要做到这一点的研究人员使用定量聚合酶链反应(qPCR的),估计在平行丰富的特定病毒的团体或家庭总病毒界的估计。结果,然后直接应用提供病毒的死亡率,营养的营业额,为特定的浮游生物群体等的估计。这种强大的新方法将在未来几年中,研究人员更深入地挖掘到与病毒生态相关的进程,并首次量化特定的病毒主机超越实验室系统的制约社区之间的相互作用。
The authors have nothing to disclose.
这篇文章的发表,是由来自美国田纳西州大学的研究办公室授予。作者感谢上一代的学生和研究人员一直在努力改进这些程序。研究是由美国国家科学基金会(NSF – 0851113,NSF – 0825405和NSF – 0550485)的赠款支持。
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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2.5% p-phenylenediamine | Acros | 130575000 | Stock for Antifade | |
Amicon Proflux M12 system | Millipore | N/A | Any ultrafiltration device may be used for this step | |
SYBR Green I nucleic acid gel stain | Invitrogen | S-7563 | ||
Helicon S10 30kDa Filter | Millipore | CDUF010LT | ||
Pelicon XL filters 0.22 μm | Fisher | PXGVPPC50 | ||
GE 0.2 μm PCTE membrane filters (47mm) | Fisher | 09-732-35 | ||
Millipore Labscale Tangential Flow Filtration System | Millipore | XX42LSS11 | Other TFF systems may be used for this step | |
0.45 μm Micronstep, Cellulosic, white plain filters (25mm) | Fisher | E04WP02500 | ||
GE Whatman 0.02 μm Anodisc filters (25mm) | Fisher | 68-09-6002 | ||
Leica DMRXA microscope | Any epifluorescence microscope with a blue filter set may be used | |||
20L polycarbonate carboys | Fisher | |||
Glycerol | Fisher | BP229-4 | ||
PBS (0.05 M Na2HPO4, 0.85% NaCl, pH 7.5) | Fisher | BP329-500, S640-500 | ||
50% Glutaraldehyde | Fisher | G151-1 | ||
Corning 2 mL Cryovials-External Thread polypropylene | Fisher | 09-761-71 | Any cryovials may be used | |
Corning 5 mL Cryovials-External Thread polypropylene | Fisher | 09-761-74 | Any cryovials may be used | |
85% H3PO4 | Fisher | A242-212 | Spiral Membrane storage | |
NaOH pellets | Fisher | S318-3 | M12 cleaning | |
Graduated Cylinders | ||||
Isopore 0.8-μm pore-size membrane filter (142mm) | Millipore | ATTP14250 | ||
Millipore Stainless Steel Pressure Filter Holder (142mm) | Fisher | YY30 090 00 |