芽胞桿菌采集標準規程的構建與應用

陳 崢，劉 波，朱育菁，潘志針，劉 欣

(福建省農業科學院農業生物資源研究所， 福建 福州 350003)

福建芽胞桿菌資源保藏中心是芽胞桿菌專屬資源庫，其基本任務是芽胞桿菌資源的采集與保存。土壤是芽胞桿菌的大本營，所以福建省農業科學院芽胞桿菌研究團隊(以下簡稱“研究團隊”)常年開展土壤樣品的采集工作，尤其注重對極端環境下土壤樣品的采集。統計至2017年共采集土壤樣品15 800份，保存芽胞桿菌菌株34 892株[1-2]。

微生物樣品采集包括實物采集和信息采集兩個部分，對樣品背景信息采集也非常重要。而對樣品背景信息的采集，需涵蓋菌種保藏登記的全部信息。以中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(China General Microbiological Culture Collection Center，CGMCC)為例，菌種保藏登記包括了樣品采集地點、采集時間、海拔、經緯度、分離源等多項采集信息。

通過制定芽胞桿菌采集標準規程，使樣品信息采集包含了與國家菌種保藏登記對接的所有信息，并額外提供了生境照片和生境描述等多項樣品背景信息，為相關研究提供了便利條件。芽胞桿菌采集標準規程進一步規范芽胞桿菌資源采集，運用系列手機app詳細記錄采集地的地理信息、生態特性、生境特點。

1 芽胞桿菌采集標準規程的制定

1.1 編寫標簽

標簽用統一的便箋紙，每個采集人員用一個編號，如L1、L2…或C1、C2…等，編號用記號筆書寫，為了方便拍照，字體要足夠大。便箋填寫后，將其貼在土壤采集袋(自封袋)上。

1.2 土壤封裝

土壤采集袋采用9#自封袋(280 mm×200 mm)，根據采樣條件，采用鏟子和鎬子等工具。采集后裝入土壤采集袋中，封口。

1.3 樣品拍照

采集土樣后封口，樣品標簽朝正面拍照。用帶經緯度的相機app，如水印相機、時間相機等，用于記錄生境、樣品編號、地名、采集時間、經緯度。1個樣品兩張照片，樣品TL56采集生境、地名、經緯度、海拔見圖1～2，樣品TL70采集生境、地名、經緯度、海拔見圖3～4。在科學考察照片保存方面，及時將當日照片上傳至有道云筆記。

1.4 樣品點的記錄

在采集過程中，需使用GPS儀記錄各個生境點的經緯度信息和海拔信息，并結合文字和照片(視頻)記錄，作為樣品信息的補充和確認。

2 芽胞桿菌采集土壤信息記錄

在采集過程中，結合拍照和寫科學考察、筆記等方式，及時記錄采集土壤的生境類型、采集地植被和采樣地點等信息。完整的芽胞桿菌土壤信息需包括以下9項信息：采樣地點、生境類型、采集地植被、經緯度、海拔、采集時間、入庫編號、采樣人、備注信息。

表1 西藏采集土壤樣品信息表

3 芽胞桿菌采集手機輔助app

在芽胞桿菌資源采集中，智能手機也成為重要的記錄工具。科學考察過程中使用較多的手機app主要有集成環境信息的拍攝app和植物識別app。

3.1 集成多維信息的拍攝app

芽胞桿菌資源采集過程，包括了采集、定位、記錄、封裝等多個工作流程。由于需要逐一測量和記錄經緯度、海拔、時間、生境等多項信息，采集效率很低。因此，選用了集成環境信息的拍攝app(以水印相機、時間相機為例)，只要兩張照片就能記錄采集生境、樣品編號、地名、采集時間、經緯度、海拔等多項信息，提高了工作效率，也為后期的資料整理提供了便利。

3.1.1水印相機app 應用該app可在拍照時添加地點、時間、海拔、經緯度等信息(圖5～8)。該app可在無網絡信號的情況下使用，讀取經緯度和海拔信息，但無法讀取地理位置信息。

3.1.2時間相機app 應用該app可以在拍照時添加地點、時間、經緯度等信息(圖9～10)。該app最大的優點是可以在無網絡信號的情況下讀取經緯度和海拔信息，但無法讀取地理位置信息。

3.2 植物識別app——形色

芽胞桿菌資源采集經常要采集植物的根系土壤，那么對各種植物的準確識別就顯得非常重要。在野外由于條件限制，同時幾個小組采集，雖然通過請教專家或者翻看圖冊可以解決，但效率不高。在手機上使用形色app可以作為科學考察現場植物初步識別手段，方便野外記錄和資料整理，后期再結合文字描述和圖片進行植物種類鑒定。

形色app數據庫包含4 000種植物，使用形色app可拍照上傳植物照片，掃描得到植物名稱。在科學考察過程中，可以提供初步參考，也方便后期對該植物進行檢索和確認。同時包含形色地圖等功能，可以快速發現周邊的植物(圖11～13)。

4 討論

隨著科技的發展，越來越多的科技產品和技術被應用于科學考察中，如衛星遙感技術、無人機等等。GPS定位、手機app、照片記錄、視頻拍攝、手寫描述等多種技術手段被應用于芽胞桿菌野外科學考察。在野外工作，惡劣的環境天氣，高強度的采集工作，停留采集地的時間限制，對用于記錄樣品信息的工具提出了更高的要求。可離線運作、集成多維信息的手機app，在實際使用中脫穎而出，保證了在無網絡狀態下，軟件依然能詳細記錄采集地的地理信息、生態特性、生境特點等信息。實現兩張照片記錄所需信息，大大解放了雙手，實現了“一人一小組”的樣品采集和信息登記，大大提高了采集效率。

芽胞桿菌采集標準規程的構建進一步規范了科技人員的采集行為，實現采樣的標準化和規范化；而在信息采集上，該規程涵蓋了與國家菌種保藏登記對接的所有樣品采集信息，保障了樣本的有效采集、保存和利用，對進一步開展芽胞桿菌研究具有重要意義。

參考文獻：

[1]陳崢，劉波，朱育菁，等.西藏羌塘高原芽胞桿菌資源的收集與保存[J].西藏科技，2017(6)：74-76，80.

[2]陳崢，劉波，朱育菁，等.青藏高原芽胞桿菌資源的收集與保存[J].福建農業科技，2017(9):61-64.