1.5L的聚乙烯容器中裝有1.5kg的泥土以及上面覆蓋有2-3cm的水來(lái)模擬水稻土的微環(huán)境，將該裝置在25度的環(huán)境下靜置60天。

使用丹麥unisense微電極系統(tǒng)測(cè)試水稻土中的氧剖面圖，其中的氧微電極的型號(hào)是0X50，微電極的尖端插入到水稻土中，以步徑100微米的距離于測(cè)量水稻土中的溶氧濃度，測(cè)定水稻土中的溶氧濃度的最深處的距離為5毫米。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：研究了氨氧化細(xì)菌、氨氧化古菌、亞硝酸鹽氧化細(xì)菌等菌屬對(duì)于四種水稻土壤中中硝化作用的貢獻(xiàn)，結(jié)合微電極技術(shù)測(cè)試土壤中氧氣濃度，并結(jié)合穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)研究水稻土中的氨氧化細(xì)菌、氨氧化古菌、亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的在不同的生態(tài)系統(tǒng)中土壤中的作用，研究發(fā)現(xiàn)氨氧化細(xì)菌和氨氧化古菌在這些土壤中的硝化作用是不同的。在弱堿性土壤樣品（四川資陽(yáng)的水稻土壤樣品），氨氧化古菌起在土壤硝化中起主導(dǎo)作用。而在中性土壤（浙江嘉興水稻土壤樣品）中，氨氧化細(xì)菌起主導(dǎo)作用。這篇論文研究的結(jié)果表明了基于濕地環(huán)境的水稻土土壤有其自身獨(dú)特的硝化特征，硝化過(guò)程中的氨氧化劑和亞硝化氧化劑之間的關(guān)系非常精密，與土壤本身的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)（土壤本身的PH環(huán)境以及氧化還原環(huán)境）

圖1、A表示的是四種水稻土中的氧濃度的剖面圖，其中藍(lán)色方塊代表的是四川資陽(yáng)、紅色圓圈表示的是江蘇揚(yáng)州江都區(qū)、綠色三角形是廣西雷州、黑色五角星代表的是浙江嘉興。圖B表示的是氨氧化細(xì)菌的典型biplot分析，即關(guān)于四種水稻土中亞硝酸細(xì)菌與其水稻土的理化性質(zhì)之間的biplot分析。

圖2、使用穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)研究不同水稻土中氨氧化細(xì)菌與氨氧化古菌的硝化貢獻(xiàn)率。左邊的圖表示的是所取水稻土樣品的地理位置，右邊表示的是穩(wěn)定性同位素核酸探針（DNA-SIP）技術(shù)示意圖 ，利用標(biāo)記底物進(jìn)行合成代謝的微生物細(xì)胞，基于DNA半保留復(fù)制原理，不斷合成13C-DNA，而不利用標(biāo)記底物的微生物細(xì)胞其 DNA 全部都是12C-DNA。培養(yǎng)結(jié)束后對(duì)土壤基因組的總 DNA 進(jìn)行提取，通過(guò)超高速密度梯度離心將13C-DNA 與12C-DNA 分離，進(jìn)一步采用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)13C-DNA 進(jìn)行下游分析，從而達(dá)到揭示微生物復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)重要過(guò)程 。

表1、四種不同水稻土中的土壤理化性質(zhì)。四種水稻土分布取自與中國(guó)的不同區(qū)域， 分布來(lái)自于四川的資陽(yáng)（ZY）、廣西的雷州(LZ)、浙江的嘉興(JX)、江蘇江都（JD).結(jié)合數(shù)據(jù)分析可以看出，土壤樣品中除了資陽(yáng)的水稻土壤偏堿性，其余的樣品偏弱酸性。

總結(jié)：本論文還是古菌對(duì)于通過(guò)穩(wěn)定同位素13C 原位示蹤土壤硝化過(guò)程微生物驅(qū)動(dòng)者的核酸 DNA 和一代高通量測(cè)序技術(shù)，研究了不同環(huán)境下的四種水稻土壤中的氨氧化細(xì)菌、氨氧化古菌對(duì)于土壤的硝化氧化過(guò)程起主導(dǎo)作用的菌屬。研究分析導(dǎo)致土壤氨氧化細(xì)菌和古菌功能產(chǎn)生分異的機(jī)制，并且關(guān)于氨結(jié)合了微電極測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)用丹麥Unisense克拉克型氧微電極測(cè)試了水稻土中的氧氣濃度的剖面分析，從而準(zhǔn)確的獲取土壤中有氧區(qū)和無(wú)氧區(qū)域，并結(jié)合氨氧化細(xì)菌和古菌功能上特點(diǎn)分析他們對(duì)于土壤硝化過(guò)程的貢獻(xiàn)率。從整篇論文的研究過(guò)程可以看出，微電極系統(tǒng)對(duì)于土壤中微生物硝化過(guò)程的研究具有重要的應(yīng)用前景。

丹麥Unisense公司是全球生產(chǎn)商品微電極的頂級(jí)公司，上海有限公司是丹麥Unisense公司產(chǎn)品在中國(guó)的總代理和技術(shù)服務(wù)中心，負(fù)責(zé)Unisense公司微電極產(chǎn)品的銷售、技術(shù)培訓(xùn)和售后服務(wù)。與普通毫米級(jí)電極相比，Unisense微米級(jí)微電極具有獨(dú)特的電化學(xué)性質(zhì)：能刺入樣品中、測(cè)量微環(huán)境、不破壞被測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)和生理活性、在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡、對(duì)流動(dòng)不敏感等特點(diǎn)。

丹麥Unisense微電極可穿刺水體、動(dòng)物組織、生物膜、顆粒污泥、植物根莖葉、液體-固體擴(kuò)散邊界層，研究微區(qū)、微生態(tài)的研究系統(tǒng)，微電極穿刺系統(tǒng)可穿刺檢測(cè)動(dòng)植物組織器官/沉積物/水/土壤/底泥/生物膜/顆粒污泥等不同深度的nM級(jí)O₂、NO、N₂O、H₂S、H₂、pH、氧化還原電位、溫度等指標(biāo)變化。unisense微電極尖端最細(xì)可達(dá)幾微米，不破壞被測(cè)點(diǎn)微環(huán)境，無(wú)損傷。