近十年国内外微生物生态学进展

微生物生态学是研究微生物与外界环境关系的科学。微生物生态学的研究虽已有一百多年的历史,但近年来,由于环境污染日益严重,微生物在污染环境与保护环境中的作用愈显重要,从而微生物生态学更加受到重视。     

微生态学

人类在充满了微生物的空间中生存、繁衍,在长期的进化过程中,人类必然与环境(包括外环境和内环境)中的微生物形成一种共生关系,就像大豆与根瘤菌一样,相互影响、相互依存、相互制约、相互拮抗。近代兴起的微生态学,就是研究微生物与微生物之间、微生物与人体之间及微生物与人体形成的统一体与环境之间相互关系的科学,是生命科学的一个重要分枝。     

宏基因组学(Metagenomics)的研究现状和发展趋势

随着分子生物学技术的快速发展及其在微生物生态学和环境微生物学研究中的广泛应用,促进了以环境中未培养微生物为研究对象的新兴学科--微生物环境基因组学(又叫宏基因组学、元基因组学,Metagenomics)的产生和快速发展.宏基因组学通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.在短短几年内,宏基因组学研究已渗透到各个领域,包括海洋、土壤、热液口、热泉、人体口腔及胃肠道等,并在医药、替代能源、环境修复、生物技术,农业、生物防御及伦理学等各方面显示了重要的价值.对宏基因组学的主要研究方法、热点内容及发展趋势进行了综述,建议在我国尽快启动有关宏基因组学的研究,从国家层面上开展联合攻关,拓展当前的研究领域,发展相关研究策略和技术,开展广泛的国际合作,使我国在宏基因组学研究领域占据有利地位.     

国外环境微生物学研究概况

环境微生物学是六十年代末兴起的新学科。随着实践的需要,环境微生物学研究内容逐渐增多,但至今尚无成熟的定义。从研究内容来看,有广义和狭义的区别,前者指整个自然环境与微生物种群之间的相互关系;后者仅为污染环境与微生物菌群之间的相互关系,即阐明各种污染物对微生物生命活动及其菌群的影响,以及由此引起的微生物变化而导致的环境变化。     

分子生态学技术用于反硝化微生物群落研究的进展

反硝化微生物是地球氮循环的主要参与者,利用反硝化酶的编码基因,结合现代分子生态学技术,已成为研究环境中反硝化微生物的主要方法。该文介绍了传统的测序技术和新兴高通量测序技术的优缺点,综述了运用分子生态学技术对反硝化微生物开展研究的情况,也对未来分子生态学技术及其在反硝化微生物识别和反硝化作用机理方面的研究进行了展望。     

荧光原位杂交在环境微生物学中的应用及进展

荧光原位杂交技术广泛用于分析复杂环境的微生物群落构成,可以在自然生境中监测和鉴定微生物,并能对未被培养的微生物进行检测.rRNA为靶序列寡核苷酸或PNA探针的荧光原位杂交能提供微生物的形态学、数量、空间分布等信息,现已成为环境科学研究领域中的热点技术.对荧光原位杂交技术的发展和在环境微生物学中的应用进行了综述,探讨了该技术的应用和发展前景.      

加快发展环境微生物技术—全国环境微生物学会年会暨第7次学术研讨会在沪召开

由中国微生物学会环境微生物专业委员会主办，上海四季生物科技有限公司承办的全国环境微生物学会年会暨第7次学术研讨会日前在沪召开。来自国内外的100多位专家、学者、企业界人士以环境微生物技术的研究、应用与成果转化为主题，进行了研讨和交流。市领导严隽琪、范德官出席了会议。     

中国森林土壤微生物动态变化研究进展

土壤微生物是森林生态系统的基本组成部分,在物质能量循环中起着十分重要的作用。根据目前中国森林土壤微生物的研究现状,分别在土壤微生物的分布特征、区系组成特征和动态变化影响因素等方面进行归纳和总结,以期发现森林环境下土壤微生物的动态变化规律,为今后的土壤微生物生态学的研究和发展奠定基础。     

FISH-NanoSIMS技术在环境微生物生态学上的应用研究

微生物分子生态学技术的不断发展,使得同时分析复杂生态系统中微生物的分布和功能特征成为可能.为了研究荧光原位杂交-纳米二次离子质谱技术(fluorescence in situ hybridization-Nano secondary ion mass spectroscopy,FISH-Nano SIMS)在环境微生物生态学上的应用,本研究采用稳定同位素标记的化合物13C-C6H12O6、15N-NH4Cl作为C源和N源,分别对纯培养锰氧化细菌假单胞菌Pseudomonas sp.QJX-1(培养基加锰及不加锰两种条件下),以及浅层土壤及厌氧污泥两种环境样品进行培养.利用FISH-NanoSIMS技术检测培养后样品中微生物体内12C-、13C-、12C14N-、12C15N-的分布特征及其丰度值,进而探讨纯菌及环境样品中微生物利用同位素碳氮源的情况.结果显示所有样品细菌分布区域对应的同位素碳氮(13C、15N)的含量均显著大于其自然丰度值,这表明Pseudomonas sp.QJX-1及环境样品中的微生物均能代谢13C-C6H12O6和15N-NH4Cl.研究进一步发现,Pseudomonas sp.QJX-1在碳氮源消耗至较低浓度时才进行锰氧化;浅层土壤和厌氧污泥中可能都存在同步硝化反硝化细菌群落.FISH和Nano SIMS技术联用能同时分析环境样品中特定微生物的分布特征及代谢功能,进而能更好地掌握环境样品中微生物群落的生理生态学特征.     

元基因组和元转录组学在环境微生物中的应用

元基因组学直接针对从环境中提取的微生物遗传物质进行分析和研究,不仅巧妙避开了微生物纯培养的步骤,而且可以根据不同的研究目的对特定环境中所有的DNA序列进行分析,为研究未培养微生物开辟了新的途径。伴随元基因组学的发展,元转录组学也应运而生,成为研究功能基因组学的重要方法。将2种方法结合起来更有助于了解复杂环境微生物的基因组成与表达情况,获得一些新的发现。该文就元基因组学和元转录组学的概念、优势、研究方法、基本思路,以及在环境微生物学中的最新成果进行总结和展望。     

华东师范大学环境科学与技术系成立10周年

创办于1986年的华东师范大学环境科学与技术系日前迎来了她的10周岁生日。它的前身环境科学系是在环境科学研究所(建于1978年)基础上组建的,现为系、所合一的教学科研机构。 该系师资力量雄厚,拥有正副教授(研究员)12人,客座、兼职教授10人。可授予生态学专业博士学位,环境生物学、环境地学和分析化学专业硕士学位。该系还拥有生态学实验室、环境微生物学实验室、环境生理与毒理实验室、环境地学实验室、环境监测实验室和环境化学实验室等一批先进的专业实验室以及10万级超净培养与实验装置、综合电生理及生理信号分析系统、自动硫测定仪等一批先进的仪器设备。     

谈谈生态系统

一、几个基本概念生态学凡是有生命的物体,如动物(包括人在内)、植物、微生物,通称为生物。任何一个种的生物个体,都生活在具体的环境之中,并受到各个环境因素(如光、热、水、土壤、空气)的影响。生物体的生活活动过程,反转来又影响它所居住的环境。专门研究生物和环境之间相互关系的科学,叫做生态学。生态学是生物学的基础学科之一,是农、林、牧、鱼业、环境保护和资源开发利用的理论基础。近年来,生态学的发展突飞猛进,在国际上由于人口爆涨、粮食短缺、能源危机、     

污水处理系统微生物群落时空分布和构建机制研究进展

探索微生物群落时空分布和构建机制一直是环境微生物生态学研究的目标和挑战。近年来,微生物生态学规律和理论逐渐在工程系统中得到应用,分类群-面积关系、分类群-时间关系和距离-衰减效应等规律已在污水处理系统的微生物群落分布中得到验证。随着研究的发展,微生物时空分布研究已从群落分布规律的发现和描述,拓展到驱动群落分布的因素,即群落构建机制的探索。介绍了污水处理系统微生物群落时空分布规律和构建机制的研究进展,并对未来的方向进行了展望,强调了将生态理论和工程实践相结合的重要性。未来应在污水处理系统核心微生物研究、微生物群落的生物多样性、构建机制与污水处理性能的关联、多组学技术在微生物时空分布和构建机制研究中的应用等方面有所突破。     

天然水体基于分子生物学的微生物生态学研究

我国天然水体富营养化严重,水体生态系统已失去平衡。作为水生态系统中分解者的微生物,对于水体自净和修复发挥着极其重要的作用,因而了解微生物群落的组成和其动态变化、以及与水环境之间的相互关系对开展水环境生物修复研究是非常必要的。随着生物技术的发展,分子生物学技术被广泛应用于微生物生态学研究。文章主要介绍了分子生物学技术在天然水体微生物生态学中的应用以及天然水体中环境因子与微生物群落的关系。DGGE和TRFLP技术由于具有操作方便、可同时处理大量样品、系统性和有效性强等优点,因而被较多地应用于天然水体中微生物群落结构研究。微生物群落结构及其变化与许多因素有关,包括温度、光照、DO、pH、氮、磷、有机物等,对于不同种类的微生物,各因素的影响效果也有所不同。     

关于环境监测分析的述评(上)

环境科学是一门综合性很强的新兴学科。它的研究重点是污染物在环境系统中的运动规律及其引起的环境质量变化与控制污染、改善和保护环境的原理与方法。近十几年来随着环境保护工作的开展,应用有关基础学科的原理、方法和新技术,对环境污染问题进行共同探索和研究,逐渐发展成为一些新的独立学科:例如,环境化学、环境声学、污染生态学、污染土壤学、环境化学地理、环境医学、环境毒理学、环境微生物学、环境海洋学以及环境工程学等分支     

活性污泥法中细菌多样性综述

活性污泥法是污水处理最重要的生物处理工艺之一,活性污泥系统中的细菌群落是该技术的核心,准确地了解活性污泥中微生物的群落结构、关键功能、细菌的生理特性和作用机制是提高活性污泥处理工艺运行效果的重要依据。文章通过对相关文献的总结和分析,综述了活性污泥处理工艺中主要细菌群落(脱氮除磷细菌、丝状菌等)的多样性和生理生态学特征,为提高污水处理厂运行效能、增强功能稳定性提供一定的微生物学理论基础。     

土壤-地下水系统中石油烃的迁移和生物降解述评

石油烃具有生物累积性,能长期留存在环境中。准确掌握环境中石油烃的行为及归宿,对有效控制石油烃污染、保护人类健康具有重要意义。生物降解是石油烃在土壤-地下水系统中归宿的主要途径。重点阐述了石油烃在土壤-地下水系统中的迁移,降解石油烃的微生物,生物降解机理,影响生物降解的因素,微生物修复技术,以及利用微生物分子生态学来监测生物降解过程的现状,并展望了未来的发展方向。     

有机污染物降解菌的遗传学

<正> 近年来,微生物降解有毒物的研究,已成为环境微生物学中一个相当活跃的领域。再加上分子遗传学的迅速发展,这就有可能把分子遗传学的理论和技术方法应用于环境保护的研究之中。这里面将涉及到微生物降解有机污染物的可能性和有机污染物对微生物遗传与变异的影响以及应用遗传     

宏基因组研究及其应用研究进展

传统的微生物培养方法损失了近乎99%的微生物资源,而宏基因组研究能够直接从环境中提取全部微生物基因组DNA,通过构建宏基因组文库并结合适当的筛选方法,得到目的基因及其表达蛋白,该研究能够最大限度地开发微生物的序列空间。文章简要概述了宏基因组研究的产生、原理及其在生态学方面的发展和对新基因资源的开发和利用。     

DGGE/TGGE方法在土壤微生物群落研究中的应用

变性梯度凝胶电泳(DGGE)或温度梯度凝胶电泳(TGGE)已成为环境微生物学领城比较微生物群落多样性和检测种群动力学的重要分子手段,本文介绍了DGGE/TGGE方法在土壤微生物群落研究中的应用进展及存在的缺陷,并提出了改进建议.