DNA-SIP（稳定同位素探针）技术是环境微生物研究中被广泛利用的一种分子生物学方法，通过对底物进行稳定同位素标记，来探寻降解或同化底物的环境微生物。等密度梯度离心是DNA分层的关键步骤，基于当前文献中一些常见的离心条件，我们对DNA-SIP所需的离心速度、离心时间与溶液初始密度进行了实验分析。进行超高速离心所用的仪器为美国贝克曼公司Optima XPN-80离心机，所用转子为近垂直转头Vti 65.2 rotor。

　　当前文献中的离心时间从24到72 小时不等，我们设置了36、42、48、60 h四个离心时间，比较不同离心时间下的离心效果。DNA-SIP的离心时间必须同时满足溶质梯度分布平衡及颗粒物（核酸）在溶液中的分布平衡，而溶质梯度平衡仅与溶液到转轴的距离相关，亦即仅与转子相关，本转子CsCl的平衡时间约为9.8 h。DNA的平衡时间则与离心速度，溶液初始密度等多因素相关，如初始密度为1.69 g/cm，转速为45000 rpm，则DNA的平衡时间约为33 h。因此，本实验所设的各时间离心效果并无显著差异，结合实际的基因定量分析，认为48 h的离心已足使DNA在CsCl溶液中达到充分的平衡。

　　离心速度主要影响平衡之后的密度梯度差。本实验主要验证了45000（184000 g）、55000 rpm（275000 g）两种转速。离心速度越快，则梯度差越大。因此在保证DNA都在密度梯度差范围内的情况下，梯度差越小，则分辨率越高。故而45000 rpm要优于55000 rpm。低离心速度、长离心时间相对高速度、短时间具有更好的离心效果。

　　溶液的初始密度决定离心后体系的最大密度和最小密度，理论上，将初始密度设为目标序列在该溶液体系平衡时的密度最佳，以保证目标序列处在梯度差的中间。对于环境样品的16S、18S rRNA等丰富度较高的基因，将初始密度设为1.71 g/cm较为适中，因为当GC含量为50%时，DNA在CsCl体系中所处的密度为1.709 g/cm。

　　对于不同的转子，由于离心管顶部和底部距转轴的距离不同，所适用的最佳离心速度、离心时间有着很大的差别，相关平衡时间、密度梯度差等计算模板在补充表格中也予以展示。

　　本实验方法发表于《Journal of Microbiological Methods》，王娟为第一作者，姚槐应研究员为通讯作者，该方法得到国家自然科学基金的支持。