在生物医疗领域，获取符合宏基因组学研究要求的高质量环境DNA是一项充满挑战的任务。环境DNA的质量与产量在很大程度上取决于样本类型和核酸提取方案。特别是在处理一些低生物量、难以破碎或者含有高浓度重金属和腐殖质的样本时，选择合适的提取方案尤为重要。此外，不同的环境DNA提取方法也可能引入一定的偏差，影响微生物群落的组成。

为解决这些问题，缩短实验周期，并避免潜在的数据偏差，[人生就是博-尊龙凯时]团队针对不同来源的水体样本、各种检测需求以及多个研究领域中的水体前处理方法进行了总结，推荐了相应的核酸提取方案。本期将重点讨论如何从重金属污染土壤、沉积物等低生物量的土壤样本中高效提取DNA，以便发现重金属耐受菌属、探索生物修复策略，以及揭示潜在的重金属氧化还原过程。

重金属污染土壤的特点包括极端的pH值、高重金属浓度、丰富的腐殖质，以及缺乏碳源和氮源等营养物质。这使得这类样本中的生物量较低，并且含有大量抑制DNA提取的干扰物质。直接使用传统试剂盒进行提取通常导致DNA产量低且质量差。针对这些特殊样本，合适的前处理步骤与先进的DNA提取方案结合，能够产生意想不到的好结果。

中国地质大学董海良课题组发布了一种针对重金属污染土壤的高效DNA提取方法。他们首先使用去腐试剂（如EDTA、NaCl）对重金属污染矿区的土壤样本进行前处理，以去除腐殖质与重金属，并借助细菌分离液进行密度梯度离心以分离微生物。之后，采用QIAGEN升级版DNeasyPowerSoil ProKit的标准方法进行DNA提取。比较发现，结合改进前处理方法的升级版提取方案显著提高了DNA的质量，更利于后续的PCR实验。

除了DNA产量和纯度外，片段完整性、微生物α多样性及结果的可重复性，对样本中微生物群落的研究同样重要。接下来，我们将探讨沉积物样本的高效提取方法，展示QIAGEN PowerSoil Pro系列如何帮助获得高质量数据。在海洋、河流、湿地等环境中，沉积物中的微生物对维持生态平衡至关重要。然而，由于沉积物中含有大量腐殖酸和丰富的细小颗粒，常规的土壤DNA提取方法难以有效提取DNA。

Demkina等人对市面上多款微生物DNA试剂盒在沉积物、水体及海洋无脊椎动物消化道样本的提取效果进行了全面评估。结果表明，DNeasyPowerSoil ProKit在沉积物样本中获得的DNA浓度更高，且在-20℃下保存3个月后，DNA完整性良好，适合长期使用。同时，该试剂盒在抑制剂去除效果及PCR扩增效率等方面也表现出色。

总体而言，DNeasyPowerSoil ProKit因其卓越的DNA提取能力，适合于宏基因组长读长测序。这种测序技术能够提供更高分辨率的物种鉴定，为相关研究提供更全面的数据支持。例如，浙大杭州国际科创中心吴法柏团队在墨西哥加州湾深海热液口发现的新型ANME古菌以及其宿主病毒的研究中，就使用了QIAGEN的DNeasyPowerSoil ProKit进行样本DNA提取。

对于低生物量的微生物样本，为确保获得高产量和高完整性的核酸，建议在取样后进行必要的样本保存。PowerProtectDNA/RNA是一种专用的微生物样本保存液，通过快速渗透细胞以终止微生物的活性，从而在运输和储存期间维持样本的生物多样性不变。此保存液可以在多种温度条件下长期稳定保存微生物RNA与DNA，确保后续实验的顺利进行。

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