富油微藻布朗葡萄藻的分子生态学研究进展汇总.

网络出版时间：2014-05-30 10:19

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第35卷第10期生态学报Vol.35, No.10 2015年5月ACTA ECOLOGICA SINICA May.,2015

DOI: 10.5846/stxb201308232132

富油微藻布朗葡萄藻的分子生态学研究进展

马丽芳 , 刘俊稚 , 刘新颖 , 汪志平* , 陈子元

(浙江大学原子核农业科学研究所农业部核农所重点开放实验室, 杭州 310029)

摘要: 分子生态学是研究生命系统与环境系统相互作用机理及其分子机制的科学，可以从宏观和微观结合的角度真实反映生态现象的本质。本文在简述产烃布朗葡萄藻形态与化学种等生理生态特征的基础上，重点综述了近年来国内外布朗葡萄藻分子生态学研究的新进展，主要包括分子系统发育学及其与化学种、基因组、地理来源等之间的关系。经典分类学上，关于布朗葡萄藻属于绿藻门(Chlorophyta)还是黄藻门(Xanthophyta)存在争议，而基于18S核糖体核糖核酸(18S ribosomal ribonucleic acid，18S rRNA)序列的分子系统发育学研究结果将布朗葡萄藻界定为绿藻门、共球藻纲(Trebouxiophyceae)。依据藻株的产烃种类和化学结构特征，可将布朗葡萄藻划分为A、B和L三个化学种，而布朗葡萄藻的分子系统学进化关系与化学种间高度统一。在基因组大小上，位于同一大亚聚群中的化学种B与L间却存在明显差异，而进化关系较远的化学种B与A间则更相近。不同地理来源布朗葡萄藻的18S rRNA序列和内部转录间隔区(internal transcribed spacer，ITS)多态性较高，提示不同地缘藻株间存有较高的遗传多样性。最后，本文探讨了布朗葡萄藻分子生态学研究尚待解决的问题，并对今后相关研究动向作了展望。

关键词: 布朗葡萄藻; 形态学; 化学种; 分子生态学; 分子系统发育学

Advances in molecular ecology of the oil-rich microalga Botryococcus braunii

MA Lifang, LIU Junzhi, LIU Xinying, WANG Zhiping*, CHEN Ziyuan

Key Laboratory of Chinese Ministry of Agriculture for Nuclear-Agricultural Sciences, Institute of Nuclear-Agriculture Sciences of Zhejiang University, Hangzhou 310029, China

Abstract: Molecular ecology is defined as a science that studies interactions between life system and environmental system, as well as the corresponding molecular mechanisms. By combining macro and micro aspects, molecular ecology could reflect the nature of ecological phenomena. The green microalga Botryococcus braunii is well known for its ability to accumulate large amounts of hydrocarbon, and it is attractive as a potential resource for renewable biofuel production. This review, on the base of briefly introducing the physio-ecological characteristics of B. braunii concerning morphology and chemical race, mainly addresses the up-to-date achievements of molecular ecology including molecular phylogeny and its relationship with chemical race, genome size and original geographical position. Morphologically, B. braunii is characterised by a botryoid organization of individual pyriform-shaped cells, held together by a refringent matrix containing lipids. In classical taxonomy mainly referring to morphology structures, it is difficult to identify whether B. braunii is a member of Chlorophyta or Xanthophyta, Recently, the molecular phylogenetic results based on 18S rRNA analysis clarified that this alga belongs to Trebouxiophyceae (Chlorophyta). According to the differences of the produced hydrocarbon, at least three chemical races of B. braunii could be identified, respectively named as Race A, B and L. Race A produces essentially odd-numbered n-alkadiene and triene hydrocarbons from C23 to C33; race B produces

基金项目：国家公益性行业(农业)科研专项(201103007); 国家高技术研究发展(863)计划课题(2012AA050101); 国家自然科学基金项目(10975118); 浙江省院士基金项目(J20110445, D2*******)

* 通讯作者Corresponding author. E-mail: zhpwang@https://www.360docs.net/doc/f16021411.html,

triterpenoid hydrocarbons (C n H2n–10, n=30-37), including C30-C37 botryococcenes and C31-C34 methylated squalenes; by contrast, the hydrocarbon product of the race L involves one single C40 tetraterpenoid hydrocarbon, lycopadiene. In addition, the molecular phylogenetic analyses of B. braunii based on 18S rRNA gene sequences shows high consistency between the established phylogeny and the chemical races; meanwhile, there seems to be some correspondence between the alga evolutionary relationship and the hydrocarbon products. On the genomic level, the genome size is similar in race B (166.2Mb) and race A (166.0Mb) which are in far evolutionary relationships, whereas it exists significant differences between race B and race L (211.3Mb) which are from the same cluster. The significance of this discrepancy in terms of how these chemical races diverged is not clear at this time. Moreover, genetic relationship of this alga strain originally isolated from different geographical locations is established by molecular phylogenetic analysis, indicating both high genetic diversity in alga strains and high genetic polymorphism in DNA segments. To conclude, this review discusses some deficiency in the present research and suggests several critical issues that need further study. For instance, the genome and proteome of B. braunii to reconstruct main metabolic pathways which are responsible for lipid production should be sequenced. These finding will definitely aid in directly clarifying the molecular mechanisms of ecological phenomena, thus benefit both the theory development in molecular ecology and the practice process for alga-oil production.

Key Words: Botryococcus braunii; morphology; chemical race; molecular ecology; molecular phylogenetics

布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)因其脂质含量高、不占用耕地及可利用CO2光合产烃等优势，成为具有重大开发潜力的能源微藻之一[1]。布朗葡萄藻具有梨形单细胞、串状集落等典型形态特征，富含烃类和脂肪酸等代谢产物[2-3]。其主要烃类组成与化学结构等常因藻株不同而存在明显差异，一般可据此分为A、B和L三个化学种[4-6]。然而，由于布朗葡萄藻的形态特征和生化组分等易受环境因素影响[7-11]，利用以形态学为主要依据的经典分类学界定布朗葡萄藻时往往会存在较大难度与争议。

随着分子生物学与生态学的相互渗透和发展，分子生态学(molecular ecology)应运而生 [12-13]。分子生态学应用分子生物学的原理和方法，使生态学研究从表观特征观察深入到生物体内各种生物活性分子以及这些分子与环境相互作用的机制，进而以宏观与微观紧密结合的角度反映生态系统中生物个体和种群间关系的本质[14-15]。近年来，相关分子生态学研究在揭示布朗葡萄藻的分类地位、遗传多样性及系统演化等方面不断发展，并取得了一定成果。本文在简述布朗葡萄藻形态学与化学种特征的基础上，着重介绍其分子生态学研究的最新进展，并对今后面临的挑战与研究动向进行探讨与展望。

1 布朗葡萄藻的生理生态特性

1.1 形态学特征

布朗葡萄藻是一种单细胞光合微藻，广泛分布于世界热带、亚热带和温带的淡水和微咸水等水域中[16]，其典型形态学特征为：单细胞呈梨形，长7—13 μm，宽5—9 μm，具有一个裸露蛋白核、细胞核、叶绿体、淀粉核等；基质外壁富含脂质，使各单细胞呈辐射状聚成串状集落[1, 8, 17-18]。在我国淡水藻志及一些其他研究中，认为布朗葡萄藻具有绿藻门(Chlorophyta)的本征性，隶属于绿藻门、绿藻纲(Chlorophyceae)、绿球藻目(Chlorococcales)、葡萄藻科(Botryococcaceae)、葡萄藻属(Botryococcus)[17, 19-20]；而根据其质体和淀粉粒

的结构，胡鸿钧和魏印心[21]、Smith[22]等建议将其归入黄藻门(Xanthophyta)、黄藻纲(Xanthophyeeae)。布朗葡萄藻的形态结构不仅在不同藻株之间存在差异，即使同一藻株的不同培养条件和生长阶段也有所不同。由于布朗葡萄藻的形态结构易受温度、pH、光照等环境条件的影响[7-11]，使得以形态学为基础的经典分类学鉴定工作的难度大为增加，且鉴定结果也易引起争议。因此，经典分类学在布朗葡萄藻藻种的分类、鉴定上存在较大局限性，还须结合分子生态学等弥补其局限和不足。

1.2 化学种类及其特征

根据其烃类化学结构性质的不同，可以将布朗葡萄藻分为A、B和L三个化学种[4-6, 23-25]。(1)化学种A：主要合成无分枝、直链、奇数碳链C23—C33的n-二烯烃、三烯烃，其中二烯烃含量较多。(2)化学种B：主要合成不饱和的三萜类烯烃(C n H2n–10, n=30-37)，包括C30—C37的葡萄烯和C31—C34的甲基鲨烯等[26]，其中葡萄烯含量较多，通常能占到细胞干重的27%—86%。(3)化学种L：仅合成一种分枝上存在苯环或杂环的四萜类烯烃(C40H78)，含量为细胞干重的2%—8%。在上述3个化学种中，葡萄藻所含脂质均是石油和煤的主要组成成分[27-29]。其中，化学种A和化学种B的含烃量相对较高，在作为烃类燃料的生产上要优于化学种L。在实验室培养条件下，和化学种L相比，化学种A、B的细胞通常较大；而且，在稳定生长期，化学种A常呈绿色或浅黄色，而化学种B、L则呈桔红或桔褐色[8, 30]。因此，葡萄藻的这些特定形态特征可用于其化学种的初步判断。

此外，Templier等[31]发现另一种化学种Gb的二烯烃与化学种A相似，但烯键同时存在顺式和反式；Kawachi等[32]报道发现了含有C18—C20环氧树脂正烷烃的新化学种S。可见，随着研究的深入，布朗葡萄藻的化学分类正得以不断地补充和完善。

2 布朗葡萄藻的分子生态学研究

2.1分子系统发育学研究

基于形态特征的经典分类学是现代生物分类学的基础。随着分子系统学研究策略及分析手段的日益完善，植物分类学领域在注重传统经典分类学的同时，加强了以蛋白质、核酸等为证据的分子系统学研究[33]，以期对经典分类学起到验证和补充的作用。布朗葡萄藻的形态、生理生化等表型特征在外界因素的影响下容易发生变化，但这种表型特征在本质上是由藻株的基因型所决定的。因此，直接反映基因型的分子数据是研究系统发育关系的理想标记，是进行基因分型和遗传多样性研究的良好位点。

分子系统发育学研究有两大分子标记，即蛋白质与核酸[34-35]。蛋白质是分子系统学研究中最早应用的分子，随着聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)扩增及自动测序技术的发展，核酸测序分析逐渐成为阐明系统演化关系最为有效的方法。在核酸测序分析中，常用于分子系统发育学研究的基因片段包括：核基因片段18S rRNA序列、ITS序列等，叶绿体基因片段1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶基因(1,5-bisphosphate carboxynase/ oxygenase large subunit gene，rbc L)等，以及线粒体基因片段等[36-38]。目前，布朗葡萄藻的分子系统发育学研究主要利用核基因18S rRNA与ITS区，及叶绿体基因rbc L序列构建系统发

育树进行相应的系统分析，从基因水平阐明其分类地位、遗传多样性及系统演化等。

经与其他微藻核糖体小亚基 RNA 序列[39]比对分析，Sawayama等[40]建立了第一个针对布朗葡萄藻的系统发育树，发现布朗葡萄藻B. braunii Kützing(Berkeley；化学种B)属于绿藻门、绿藻纲，同小桩藻(Characium vaculatum)和巴夫杜氏藻(Dunaliella parva)亲缘较近。Senousy等[41]构建了布朗葡萄藻不同化学种藻株与53个绿藻门藻株的18S rRNA序列系统发育树，发现布朗葡萄藻属于绿藻门、共球藻纲(Trebouxiophyceae)，并与共球藻纲的Choricystis亲缘关系最近。上述结果有力支持了布朗葡萄藻属于绿藻门的观点，但对其所属纲别仍存在分歧。

Weiss等[42]针对B. braunii Berkeley藻株重建了18S rRNA序列系统发育树，并通过布朗葡萄藻β-肌动蛋白的互补脱氧核糖核酸(complementary deoxyribonucleic acid，cDNA)序列系统发育树来验证其结果，认定B. braunii Berkeley属于共球藻纲。国内王朋云等[43]利用绿球藻目(Chioroeoeeales)、柄球藻目(Misehoeoceales)、衣藻目(ehiamydomonadales)和小球藻目(Chiorellales)的rbcL序列构建了系统发育树，同样发现布朗葡萄藻株与共球藻纲、小球藻目的藻株同属一大簇群。因此，分子系统发育树证实布朗葡萄藻属绿藻门、共球藻纲，为澄清其经典分类学上的争议提供了强有力的分子证据。

2.2 分子系统发育关系与化学种的关联性

Kawachi等[32]根据气相色谱/质谱分析结果，以邻接法(Neighbor joining，NJ)、最大简约法(Maximum parsimony，MP)和最大似然法(Maximum likelihood，ML)将其分离的31个布朗葡萄藻藻株分为4个化学种(包括已知化学种A、B、L和新化学种S)，并与GenBank上其他布朗葡萄藻株共同构建了基于18S rRNA序列的系统发育树(图1)，形成3个主聚群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，依次分别与化学种A、B、L相对应；其中，主聚群Ⅱ、Ⅲ又分别形成亚聚群Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ1、Ⅲ2，而亚聚群Ⅲ1、Ⅲ2分别对应于化学种L、S。

图 1 基于18S rRNA序列的布朗葡萄藻序列系统发育树，引自文献[32]

Fig.1 Phylogenetic tree of B. braunii based on 18S rRNA sequences, cited from reference [32]

(Numbers around the internodes indicate bootstrap values in the NJ, MP, and ML analyses; 1000 replications, the same below)

为进一步探讨布朗葡萄藻分子系统发育与其所属化学种之间的关系，笔者从GenBank中获取了更多已知化学种类型的布朗葡萄藻的18S rRNA序列[32, 41-42]，并利用MEGA 5.05 软件以邻接法NJ、最大简约法MP 和最大似然法ML构建了分子系统发育树(图2)。可知，化学种A、B、L均属共球藻纲这个大分枝，其下分成两个谱系，分别由化学种A和化学种B、L组成。这可能与其产烃类型存在关联性，即化学种B、L产生的烃类均以类异戊二烯烃为组成单位，而化学种A主要合成二烯烃[41]。这一结果验证和补充了布朗葡萄藻的化学种分类，同时揭示其分子系统发育关系与化学种之间存在较高的关联性。

图 2 基于18S rRNA序列的布朗葡萄藻系统发育树[32, 41-42]

Fig.2 Phylogenetic tree of B. braunii based on 18S rRNA sequences[32, 41-42]

2.3 进化关系与基因组大小间的相关性

布朗葡萄藻化学种B、L在18S rRNA序列的系统发育树中属于同一谱系，即二者存在较近的进化关系，然而其基因组大小却存在明显差异。Weiss等[42, 44]测得分属化学种A、B、L的3株藻的基因组大小依次为166.0Mb、166.2Mb和211.3Mb。可见，属于同一谱系中的化学种B、L的基因组大小差距显著，而进化关系较远的化学种A、B的基因组大小反而很接近，这提示有关布朗葡萄藻化学种间的进化关系还需作更深入地探究。最近，Molnár等[45]利用已测序化学种B(B. braunii Showa)的一个转录组，构建了其主要烃类的生物合成网络，为揭示不同化学种与其主要烃类生物合成网络的联系提供了重要启示。相信随着其他化学种布朗葡萄藻基因组的测定和注释，将为揭示布朗葡萄藻不同化学种进化关系及其相应基因组特性的内在关联等提供更全面的信息。

2.4 亲缘关系、遗传多样性与地理来源间的关联性

布朗葡萄藻的系统发生树通常由2大簇群组成，而每个族群又可进一步细分为不同的亚簇，表明该藻

的18S rRNA、ITS序列位点具有较高的遗传多态性，不同藻株之间存在遗传上的多样性[43]。由于布朗葡萄藻广泛分布于世界各地，其较高的遗传多样性可能由一定程度的地理隔离所致。王朋云等[43, 46]以与布朗葡萄藻同科但不同属的南向球葡萄藻(Botryosphaerella sudetica UTEX 2629)的18S rRNA、ITS等序列为外群构建了布朗葡萄藻系统发育树，比较了不同地理来源的布朗葡萄藻亲缘关系的远近程度。18S rRNA的系统发育树结果表明，采自我国云南抚仙湖的藻株(B. braunii AGB-Bb02)与采自湖北武汉的藻株(B. braunii AGB-Bb03)属于同一簇群，分别与源自泰国的藻株(B. braunii Songkla Nakarin)和源于非洲科特迪瓦的藻株(B. braunii Ayame)的遗传亲缘关系较近；而采自英国剑桥的藻株(B. braunii AGB-Bb01)则属于另一簇群，与源于玻利维亚的藻株(B. braunii Titicaca)和美国明尼苏达的藻株(B. braunii Tow 9/21 P-16w)亲缘关系较近，其遗传距离分别为0.0098和0.0116。在ITS系统发育树中，AGB-Bb01与源于澳大利亚新南威尔士的藻株(B. braunii Jillamatong)亲缘关系最近，与源自英国坎布里亚的藻株(B. braunii CCAP807/2)和科特迪瓦藻株(B. braunii Yamoussoukro)亲缘关系最远。此外，Kawachi等[32]构建的基于18S rRNA序列的布朗葡萄藻系统发育树发现，一些采自同一地域的藻株也会处于不同的系统位置上。这种差异可能是由某些摄食微藻的鸟类通过觅食、迁徙等携带布朗葡萄藻传播的结果[47-48]。布朗葡萄藻的遗传多样性与地理来源之间的联系性尚需更多实地检测和更充足的种质资源测序分析等进一步考察。

3 问题与展望

近年来，分子生态学作为一门新兴学科，为生态学研究提供了崭新的角度和思路，它通过宏观与微观的结合，在阐释生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制中发挥着越来越重要的作用。较其他某些藻类而言，布朗葡萄藻的分子生态学研究起步较晚，虽然在分子系统发育学方面取得了不错的成果，但仍面临一些问题和挑战：(1)现有布朗葡萄藻分子系统发育学研究使用的分子标记主要集中于单一的DNA 序列片段上，今后相关研究所选择的DNA分子标记应趋向于多片段、长序列，以期获得更加充足的分子数据信息，从而更全面地反映其系统发育关系[36]。(2)在布朗葡萄藻18S rRNA的系统发育树中，同一谱系的化学种B、L比化学种A存在更近的进化关系，这与它们的产烃种类存在一定关联性；但不同化学种的进化关系与其相应基因组大小的关系相反[42, 44]。那么，布朗葡萄藻3个化学种之间存在怎样的进化关系，其基因组与主要烃类生物合成网络之间存在怎样的调控与反馈机制？这些问题的阐释需要对不同化学种的基因组进行更深入地测定分析。(3)布朗葡萄藻的遗传多样性是否由地理隔离引起[43, 46]，其遗传多样性与地理来源之间存在怎样的相关性？这需要在更多实地考察和更充足的源于不同地域藻株分子数据信息的基础上深入论证。

最后，与经典分类学研究一样，分子系统发育学也有自身的一些局限性[35]。布朗葡萄藻分子系统发育学研究只有将核酸与蛋白质数据综合起来建立更为完善的系统发育树，再与经典分类、化学分类相互结合印证，逐步建立整体体系，才能更深入准确地阐明其系统发育关系。同时，基因组和蛋白质组序列测定及相应生物信息学的迅猛发展，不仅促进有关布朗葡萄藻烃类合成的基因工程、系统基因组学和蛋白组学的

兴起，而且将从微观水平上更真实直接地阐明生态现象的分子机理，从而推进布朗葡萄藻分子生态学研究及能源微藻产业化进程。

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群落生态学研究新进展_裴男才

论文 34Skamarock W C, Klemo J B, Dudhia J, et al. A Description of the Advanced Research WRF Version 3. Technical Note, NCAR/TN-475+STR, 2008. 125 35Hong S Y, Lim J O J. The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). J Korean Meteorol Soc, 2006, 42: 129–151 36Kain J. The kain-Fritsch convective parameterization: An update. J Appl Meteorol, 2004, 43: 170–181 37Hong S Y, Noh Y, Dudhia J. A new vertical diffusion package with an explict treatment of entrainment processes. Mon Weather Rev, 2006, 134: 2318–2341 38Collins W D, Rasch P J, Boville B A, et al. The formulation and atmospheric simulation of the Commumity Atmosphere Model version 3 (CAM3). J Clim, 2006, 19: 2144–2161 39Chen F, Dudhia J. Coupling and advanced land surface–hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon Weather Rev, 2001, 129: 569–585 40Kanamitsu M, Ebisuzaki W, Woollen J, et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull Am Meteorol Soc, 2002, 83: 1631–1643 41Xu Y, Gao X, Shen Y, et al. A daily temperature dataset over China and its application in validating a RCM simulation. Adv Atmos Sci, 2009, 26: 763–772 42Yuan Y, Yang H, Zhou W, et al. Influences of the Indian Ocean dipole on the Asian summer monsoon in the following year. Int J Climatol, 2008, 28: 1849–1859 ·动态· 群落生态学研究新进展探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务. 在局部森林群落水平上, 运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点. 中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等人采用植物条形码通用的3个片段(rbcL, matK和psbA-trnH), 利用植物DNA条形码和Phylomatic方法构建了鼎湖山20 hm2森林大样地183种木本植物(隶属于24目52科110属)的群落系统发育关系, 并结合大样地5种生境类型分析了该群落的构建方式. 两种方法的研究结果均发现, 山谷(valley)和低坡(low slope)生境为系统发育聚集分布格局(phylogenetically clustered), 表明近缘物种共存于这些低海拔生境, 生境过滤(environmental filtering)可能起主导作用; 而且, 两者均表明, 高坡(high slope)和山脊(ridge top)生境为系统发育扩散分布(phylogenetically over-dispersed), 说明远缘物种共存于这些高海拔生境, 竞争排斥(competitive exclusion)可能起主导作用. 然而, 对于高谷(high gully)生境, Phylomatic方法得到的结果为系统发育扩散分布, 而条形码方法得到的结果为系统发育随机分布 (phylogenetically random), 表明与系统发育有关的作用可能在这种生境类型下不起作用或者作用不明显. 生境随机化检测结果发现, 495对物种-生境组合(5种生境类型×95 个常见物种)中有52对存在显著物种-生境关联, 表明在物种水平上非随机生境关联可能在局部群落构建时起到重要作用. 相关研究结果已在线发表在国际知名综合性期刊 PLoS ONE上(doi: 10.1371/journal.pone.0021273). 裴男才中国科学院华南植物园 1909

0713 生态学一级学科

0713 生态学一级学科博士、硕士学位基本要求第一部分学科概况和发展趋势 1869年德国动物学家赫克尔（Haeckel）首次提出生态学这一概念，认为生态学是研究生物有机体与其环境之间相互关系的科学。1935年英国植物学家A.G.Tansley 提出了“生态系统”的概念，标志着生态学成为一门独立的学科并超出了生物学的领域，其研究领域越来越广泛，从分子、个体一直到生物圈乃至与社会经济的关系。现代生态学的研究对象更进一步向微观与宏观两个方面发展，如分子生态学、景观生态学和全球生态学。近几十年来，生态学迅速发展的另一个非常重要的特征是应用生态学的发展。随着人们对人口、环境、资源等问题的普遍关注，生态学已经发展成为一门多学科交叉应用性很强的基础学科。国际生态学研究在半个世纪以来发生了一系列的重大变化，生态学改变了长期以来的纯自然主义的倾向，正越来越紧密地域社会经济发展相结合，并服务于生产实践，有关生态系统服务、生态系统分析以及生态工程设计等在区域经济发展中正发挥着越来越重要的作用。近年来，全球变化研究、可持续发展研究、生物多样性研究、生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务于生态设计、转基因生物的生态学评价、生态预报、生态过程及其调控、生物入侵、流行病生态学等成为现代生态学研究的热点领域，而湿地生态学、景观生态学、脆弱与退化生态学、恢复与重建及保护生态学、生态系统健康、生态经济与人文生态学等则是以全球变化为起点和主题的新兴研究领域。随着复杂系统理论研究的不断深入，自然生态系统提供了很好的模式系统类型，企业生态、产业生态、区域经济生态以及生态管理等逐渐成为现代经济发展的重要研究领域。总之，以生态系统为中心，以人地关系为基础，以高效和谐为方向，以生态工程为手段，以可持续发展为目标是现代生态学的主要特征。生态学发展至今，其内涵和外延的关系有了明显变化，因此生态学的定义不能局限于当初经典的含义，结合现代生态学发展动向，归纳各种观点，可将生态学定义为：有机体与环境之间的相互关系，其主要研究方向可以概括为生态科学、生态工程与生态管理，其目的是保护和利用生物多样性，维持自然生态系统的安全性，人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调性，现代经济发展的高效性与可持续性，实现人类社会的永续发展。

生态文明国内外研究现状

生态文明的国内外研究现状 20世纪70年代后，生态文明与可持续发展问题受到人们的普遍关注。人们深刻地感受到，现代社会和现代人已经陷入一场严重的生态危机、道德危机和社会危机，人类传统的发展观和文明观面临严峻挑战。1992年联合国环境与发展大会召开，可持续发展思想由共识变成各国人民的行动纲领，生态文明应运而生。自20世纪90年代以来，随着生态文明和可持续发展的公众意识、执政理念、理论研究和实践探索日益得到全球共识，学术界对生态文明的理论范畴与实践方向研究也进入一个新的阶段。围绕生态文明与可持续发展这一主题，国内外学者进行了多方面、多角度、多层次的研究。学术界围绕人类生态意识、生态经济、生态政治的兴起和可持续发展等方面进行了广泛的研究，指出生态文明比工业文明更具理性的哲学观、价值观、科技观和更高级的管理水平。主要体现在：(1)思想观念的大转变，即从人与自然的对立关系向人与自然和谐相处转变；(2)生产技术的大转变，即从有害环境技术向无害环境技术转变；(3)目标与行为的大转变，即从单纯追求经济目标向追求经济、生态和社会多重目标转变；(4)伦理价值观和世界观的大转变，用人与自然协调发展的价值观代替人统治自然的价值观，因而把人类的价值主体地位和终极关怀扩展到非人的自然界，并赋予生态环境应有的道德地位，用尊重自然、敬畏生命的哲学，代替极端的人类中心主义的哲学。有的学者认为，关于社会文明，有两个最基本的哲学问题，一是人与自然的关系问题，一是价值观问题。每一文明形态都有其特定的人与自然关系的意识，并渗透到人类活动的各个领域，在某种程度上支配着文明的兴衰。关于人与自然的关系，学者们认为：生态文明把人本身作为自然界的一员，因此，人的一切活动都必须充分尊重自然规律，寻求人与自然的协调发展。生态文明的人与自然的生态关系归根到底反映着人与人之间的社会关系。生态文明是实现可持续发展的一种内在要求。关于生态文明的价值观，归纳起来主要有四种观点：认为生态文明是非人类中心主义的理性选择；认为生态文明的终极价值观也是以人为中心的；认为生态文明是对人类中心主义的继承和超越；强调平等，拒绝中心论。 2.1生态文明的功能、地位及与其他文明之间的关系

中国土壤微生物生态学研究进展汇总

第1章绪论由来土壤微生物因其数量庞大、种类繁多而被称为丰富的生物资源库。土壤微生物包括蓝细菌、细菌、放线菌等原核微生物，还有真菌、蓝藻除外的藻类真核生物，地衣以及原生动物等，是一种形体微小，结构较简单的生物。广泛活跃于土壤中，土壤微生物对生物地球化学循环贡献着不可估量的力量，在土壤形成、有机质代谢、污染物降解、植物养分循环转化等过程中具有不可替代的作用，同时也是评价该地土壤肥力的重要指标之一，因此，对土壤微生物的生态学研究，有着非常深远的意义［1 －3］。

第2章草地土壤微生物生态研究概况草地土壤微生物是土壤有机复合体以及草地生态系统的重要组成部分［4］。通过对土壤中微生物的活动和分布进行详细研究，可以了解对微生物特性、分布、功能等的影响的因素有哪些，同时可以知晓微生物对植物生长发育、土壤肥力以及土壤中能量流动与物质循环的影响和作用。气候变化与季节更替对草地土壤微生物的数量与分布具有一定影响。微生物总生物量在春夏季节较高，秋季较低，冬季最少。不同类群的微生物量有各自不同的特点，但是随季节变化的总体趋势与上述相似。杨成德等［5］对东祁连山高寒草本草地土壤微生物量及酶的季节动态研究中发现，土壤微生物量碳随季节变化呈先升高后降低再升高的趋势，其中7月达到最大值，9月下降到最小值，但土壤微生物量氮、磷的季节变化与土壤微生物量碳有所不同，土壤酶活性也呈现季节性变化。金风霞等［6］在对不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究中指出，各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势，而真菌的变化规律不明显，随着种植年限的变化，细菌和放线菌的数量呈现逐年递增的趋势。高雪峰等［7］研究了草原土壤微生物受放牧影响后的季节变化规律，研究结果表明，土壤中的细菌数量最低，从3月份开始逐渐增加，8月份达到最高值，8月到10月降低; 真菌数量3月份最高，5月份最低，而5月8月呈增加趋势，8月到10呈降低趋势; 放线菌数量5月份最少，5月到10月逐渐增加，10月份最高，之后又逐渐降低; 三大微生物类群的季节变化趋势不一致。任佐华等［8］研究了青藏高原腹地中，三江源自然保护区中的高寒草原土壤，分析了土壤微生物受气候变化的影响，结果表明，该区域微生物数量细菌最多，放线菌的数量次之，真菌的数量较少; 并且发现主要功能微生物菌群数量从多到少依次为氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌、亚硝化细菌; 所研究区域的微生物生物量碳、氮含量差异显著; 对三江源地区高寒草原的土壤微生物活性影响明显的因素是温度的升高。

环境生态学参考文献

《环境生态学》参考文献第一章 1 金岚.环境生态学.高等教育出版社，1992 2 王如松，等.现代生态学的热点问题研究.中国科学技术出版社，1996 3 李博.生态学.高等教育出版社，2002 4 李振基,等.生态学.科学出版社, 2000 5 李博.普通生态学.内蒙古大学出版杜，1993 6 伍业钢，李哈滨.当代生态学博论.中国科学技术出版社，1992 7 McIntosh,Robert P. (徐嵩龄译).生态学概念和理论的发展.中国科学技术出版社, 1992 8 马世俊,王如松. 社会—经济—自然复合生态系统. 生态学报, 1984 9 国家自然科学基金委员会.生态学—自然科学学科发展战略调研报告.科学出版社,1997 10 陈天乙.生态学基础.南开大学出版社,1995 11 牛文元,前言,马世骏.现代生态学透视.科学出版社,1990 12 孙承咏.环境学导论.中国人民大学出版社，1994 13 何强，等.环境学导论（第二版）.清华大学出版社，1994 14 Beeby A. Applying Ecology. London: Chapman & Hall,1993 15 Bramwell A. Ecology in the 20th Century: A History. New Haven Yale University Press, 1989 16 Clark JS, Carpenter SR, Barber M, et al. Ecological forecasts: An emerging imperative. Science, 2001 17 Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde. Ecology. Bios Scientific Publishers Limited, 1999 第二章 1 孙儒泳，等.基础生态学.高等教育出版社，2003 2 孙儒泳.动物生态学原理(第三版).北京师范大学出版社，2001 3 王勋陵，王静.植物形态结构与环境.兰州大学出版社，1989 4 贾恢先，赵曼容.甘肃河西走廊盐生植被的调查.甘肃农业大学学报，1984 5 王尊国，贾恢先.浅议我国西北盐地资源植物的分布与利用.甘肃农业科技出版社，1995

环境风险评价研究进展

生态风险评价及研究进展摘要:生态风险评价是环境风险评价的重要组成部分。在我国,生态风险评价还处于起步阶段。本文阐述了有关生态风险评价的有关概念,探讨了生态风险评价的方法,概述了国内外在生态风险评价领域的研究成果。关键词:生态风险评价；环境风险评价；评价方法 Review of Ecological Risk Assessment Abstract:Ecological risk assessment (ERA) is an important part of Environmental risk assessment and it is in beginning in China. This paper introduced basic concept of ERA, talked about the methods used in studies and reviewed the research results of home and abroad. Keywords: Ecological risk assessment; environmental risk assessment; methods of assessing ecological risk 引言自工业革命之后, 随着化石能源的广泛使用,各种矿物质资源大量开采以及化学工业的繁荣，在区域经济持续发展的同时,人类活动也引发了一系列生态环境问题,如全球气候变化、物种灭绝速度加快、生物多样性的损失、酸雨、栖息地破坏、土壤侵蚀、土地退化、水资源短缺、环境污染、生态系统服务功能变化等,致使环境质量下降,严重影响了人类的生活质量,并制约着社会和经济的可持续发展。为了抑制区域生态环境的恶化,改善人类的生存环境, 世界各国已开展了大量有关生态环境的研究,在环境评价方面也不断深化。风险评价开始于1980年代,经历了二十几年的发展,评价内容、评价范围、评价方法都有了很大的发展。环境生态问题引起了越来越广泛的关注。 1 生态风险评价的基本概念及内容 1.1 基本概念风险通常指事故（或不利事件）的可能性及其损失或损伤的度量。美国环境保护署 EPA （Environmental Protect Agency）认为风险是由于物质暴露或环境胁迫所引起的人类健康或生态系统受到危害的可能性。生态风险具体指生物个体、种群、群落、生态系统以至于整个景观层次、地球生态的正常功能受外界胁迫，从而在目前和将来减小该系统健康、生产力、

当代微生物学的发展趋势

当代微生物学的发展趋势Prepared on 21 November 2021

当代微生物学的发展趋势当代微生物学的发展趋势当代微生物学的发展趋势，一方面是由于分子生物学新技术不断出现，使得微生物学研究得以迅速向纵深发展，已从细胞水平、酶学水平逐渐进入到基因水平、分子水平和后基因组水平。另一方面是大大拓宽了微生物学的宏观研究领域，与其他生命科学和技术、其他学科交叉、综合形成许多新的学科发展点甚至孕育新的分支学科。近20～30年来，微生物学研究中分子生物技术与方法的运用，已使微生物学迅速丰富着新理论、新发现、新技术和新成果。C.Woese1977年提出并建立了细菌（bacteria）、古菌(archaea)和真核生物（eucarya）并列的生命三域的理论，揭示了古细菌在生物系统发育中的地位，创立了利用分子生物学技术进行在分子和基因水平上进行分类鉴定的理论与技术。微生物细胞结构与功能、生理生化与遗传学研究的结合，已经进入到基因和分子水平，即在基因和分子水平上研究了微生物分化的基因调控，分子信号物质及其作用机制，生物大分子物质装配成细胞器过程的基因调控，催化各种生理生化反应的酶的基因及其组成、表达和调控，阐明了蛋白质生物合成机制，建立了酶生物合成和活性调节模式，探查了许多核酸序列，构建了100多种微生物的基因核酸序列图谱。如大肠杆菌（Escheriachiacoli）的基因图谱早已绘出，1/3多的基因产物已完成了生化研究，80％的代谢途径已有了解，染色体复制模式及调控方式已基本阐明，对许多操纵子的主要特征已有描述，对大肠杆菌细胞高分子的合成已探明，并可以在试管中模拟，即进入了后基因组时期。对固氮酶

分子生态学的兴起及其研究进展

成绩：中南林业科技大学《分子生态学》课程论文分子生态学的兴起及其研究进展学生夏伊静专业生态学班级 07级学号 20070346 学院生命科学与技术学院 2010年 10月 31日

分子生态学的兴起及其研究进展摘要：分子生态学的产生给整个生态学领域带来了巨大的冲击, 其研究的问题、研究的方法是全新的, 它一产生就引起了广大生物学家的高度重视。本文着重论述了分子生态学的兴起及其研究进展。关键字：分子生态学、研究方法、研究热点、研究进展 1、分子生态学的概念1 分子生态学由于发展时间短,不同学者从各自的研究背景出发对它的定义有着不同的理解。Burke等在《分子生态学》杂志的发刊词中对分子生态学的定义是:分子生态学是生态学和种群生态学的交叉,它利用分子生物学的方法研究自然人工种群与其环境的关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态问题。Bachman在“植物分子生态学中的分子标记”综述中定义分子生态学为应用分子生物学方法研究生态和种群生物学的新兴学科,引用了156篇论文,每一篇都谈及DNA水平的工作。文中把等位酶标记作为DNA标记的参照物,讨论了DNA标记的优点。Moritz把分子生态学定义为:用遗传物质,如线粒体DNA (mtDNA)的变化来帮助指导种群生物学的研究。在国内,2向近敏等认为:分子生态学是研究细胞内的生物活性分子特别是核酸分子与其分子环境的关系。我国学者黄勇平和朱湘雄认为分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。它是生态学与分子生物学相互渗透而形成的一门新兴交叉学科,也是生态学分支学科之一。张德兴则认为分子生态学是多学科交叉的复合学科,从研究角度概括而说,就是运用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法以及其他学科的知识(如地学、古气候学等)去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。分子生态学研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征,以揭示事物所隐含的演化规律。由此可见,分子生态学研究是围绕着生态现象的分子活动规律这个中心进行的。主要研究手段是用分子标记、核酸指纹图谱等分子手段研究生物进化、遗传和物种多样性、生物对环境变化的相应对策、转基因生物的环境释放等问题。在研究方法、研究结论和研究意义等方面都有别于以往用数学语言或其他语言对生态现象机理的解释,也不同于用生物学中诸如生理学、分类学等学科的语言对生态问题所作的解释。因此,分子生态学是一个相对独立的、新兴的、正在逐渐完善的生态学研究领域。 2、分子生态学的研究对象、研究领域与研究任务分子生态学是生态学的微观研究层次与领域,它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化

生态学研究进展

生态学研究进展国际生态学研究的“三大”前沿领域 ○ 全球变化 ○ 生物多样性 ○ 生态系统可持续性一、关于全球变化在全球变化研究方面，包括了气候(温度、降水)、大气、土壤，水环境及其污染物，土地利用格局的变化等的生态学过程及后果。当前全球变化的研究特别注意一些对于全球变化驱动因素的分析，即对能反映这些主导因素变异作用的一系列研究站点构成的陆地样带的研究。目前，有关样带的研究只是个别研究站点的单项因子的报告，还未见有区域性的综合成果。围绕全球变化、生物多样性和可持续发展研究仍然是今后相当一段时期的研究热点，先进科学技术和试验手段的介入使这些研究深入发展。

□ 国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划 □ 国际全球环境变化中的人类因素研究计划（ＩＨＤＰ） □ 世界气候研究计划（WCＲＰ） 1. 国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划国际科学联合会（ＩＣＳＵ）于１９８６年组织了以研究全球变化为目的的国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划的，该计划共包括八个核心计划和两个技术支撑计划，即： □ 国际全球大气化学计划（ＩＧＡＣ） □ 全球海洋通量联合研究计划（ＪＧＯＦＳ） □ 过去的全球变化计划（ＰＡＧＥＳ） □ 全球变化与陆地生态系统（ＧＣTＥ） □ 水循环的生物圈方面（ＢＡＨＣ） □ 海岸带陆－海相互作用（ＬＯＩＣZ） □ 全球分析、解释和建模（ＧＡＩＭ） □ 全球海洋生态系统动力学研究计划（ＧＬＯＢＥＣ） ○ 数据信息系统（ＤＩＳ） ○ 全球变化的分析、研究和培训系统（ＳＴＡＲＴ）

目标：描述和了解控制整个地球系统关键的、相互作用的物理、化学和生物学过程；描述和了解支持生命的独特环境；描述和了解发生在地球系统中的变化以及人类活动对它们的影响方式。 2. 国际全球环境变化中的人类因素研究计划（ＩＨＤＰ）ＩＨＤＰ由国际社会科学联合会（ＩＳＳＣ）与国际高级研究机构联合会（ＩＦＬＡＳ）、联合国大学（ＵＮＵ）联合制订、组织和协调。目的：在社会科学领域仿效自然科学所特有的大规模合作精神，力求更好地了解导致全球环境变化的人类原因。该计划包括以下四个方面： ① 促进对人与整体地球系统相互作用复杂动因的科学理解和认识 ② 不断努力探索和预测全球环境的社会变化 ③ 确定大范围的社会战略及防止或减轻全球变化的不利影响，或适应无法避免的变化 ④ 制定对付全球变化、促进可持续发展目标实现政策方案为了实现上述目标，该计划进行以下几个方面的活动：

分子生态学前沿进展论文

分子生态学研究进展与发展趋势摘要：分子生态学是分子生物学与生态学融合而成的新的生物学分枝学科。而不仅只是应用分子生物学技术研究生态学问题。分子生态学作为生态学领域的新兴学科，，在分子水平上阐述生命现象的发生、发展机理已成为生物学家们共同关注的目标。采用分子生物学的研究方法和研究成果来阐述生态规律的分子机理，进而产生了一门崭新的学科。目前，分子生态学已成为当前国际生物学的研究热点之一，是生态学研究的新领域。关键字：分子生态学研究进展发展趋势

分子生态学是90 年代初新兴的一门生态学学科分支，它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发，对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke 等和Smith 等分别在《分子生态学》的创刊号中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物的个体或群体与环境的关系，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面，阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系，评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等（1996）则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来，认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子，特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子，直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法[1]。一、分子生态学产生的背景虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的，但是类似的研究工作可以追溯到70 多年前。从分子生态学的发展历史来看，主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是：群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源，但是，为了叙述的整体性，以下论述将不会有意将这三者分隔开来。经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性（Real 1994）。Ford（1964）在他的经典著作《Ecological Genetics》中，给生态遗传学下了这样的定义：生态遗传学“是将野外和实验室工作结合起来的一种方法”，并指出，生态学的研究成果指示着生物体之间及其与生存环境之间的相互关系。因此，“生态遗传学也是研究野生种群对其生存环境的调整和适应”，“它支持这样一种方法，就是研究目前发生的进化的实际过程，这是唯一直接的方法”。群体遗传学是应用数学和统计学方法研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科，是孟德尔定律与数理统计方法相结合的产物。1908 年，Hardy 和Weinberg 分别独立发表了群体遗传平衡的文章，文章中将孟德尔定律用于随机交配的大群体，提出所谓的Hardy-Weinberg 定律，为群体遗传学的诞生奠定了第一块基石。分子生态学在有效地评价这些风险方面占重要地位。目前，我们对这些遗传修饰生物体的散布和控制所知甚少，也不太了解不同种之间的相互作用。分子生态学由于能够提供明确的标记，因而会帮助我们更加精确地研究这些遗传修饰生物体在环境中的散布及其对环境产生的影响。基因与环境有着如此密切的联系，许多具有丰富分子生物学经验的学者希望能够将他们的专长用在解决基因与自然环境关系的问题上；而另外一些对生态学有兴趣的学者则希望分子技术能够帮助他们解决一些棘手的生态学问题。所以，分子生态学的产生是必然的，而且将会对科学活动产生巨大的推动作用[3]。 Ford（1964）认为生态遗传学是一种方法，是将实验室研究和野外调查相结合的一种方法。Merrell（1981）在他的著作中也持同样观点，并且强调了种群遗传学和种群生态学的结合。他指出，无论是生态遗传学、进化生物学、达尔文生态学，还是进化遗传学、种群生物学，都是遗传学和种群生态学结合方法的不同名称。名称使用上的差别，只是反映了作者们在经历和兴趣上有某种程度的不同而已。而群体遗传学就不一样了，它只是对实验结果的一种数理统计方法，很少

生态学综述

天然黑色素的研究进展姓名：周佩佩学号：2131174 学科：现代生态学老师：菜柏岩

天然黑色素的研究进展摘要：黑色素是广泛存在于生物体中的一类天然色素，通常是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而形成，具有分子量高、结构复杂等特点[1]。许多研究证实，生物体内的黑色素具有抗氧化、抗辐射、抗病毒、提高免疫力等许多重要的生理功能，具有广泛的开发应用潜力[2]。黑木耳子实体是一种黑褐色可食用的大型真菌，其含有丰富的黑色素，是中国越来越流行的“黑色食品”之一。目前，有许多关于黑色素分离和特性研究的报道，并且黑色素被认为是这些黑色食品中最重要的功能成分之一[3]。关键词：黑木耳，黑色素，研究进展 Abstract: melanin is widely exists in the organism of a kind of natural pigment, usually by polyphenol or indole compounds, formed by the oxidation polymerization, with high molecular weight, complex structure and so on[1] . Many studies have confirmed that the organisms melanin with antioxidant, antivirus, resistance to radiation, enhance immunity and so on many important physiological functions[2], has extensive development and application potential. Black fungus fruiting body is a large black edible fungus, it contains abundant melanin, is one of the more and more popular "black food" in China. At present, there are many reports about the research of the separation and features of melanin, and melanin is considered to be the one of the most important function of black

红树林重金属污染的研究进展

红树林重金属污染的研究进展摘要：红树林湿地，因其固有的一些特性，能够净化来自潮汐、河水、地表径流所携带的重金属污染物。近年来红树林湿地重金属污染问题已引起了国内外学者们的极大关注,并对此进行了大量的研究。本文重点对红树林沉积物中的重金属的分布，迁移与释放以及其对红金属污染的净化机制进行了综述；此外还对不同的重金属污染进行评价方面的研究进展进行了归纳介绍。最后,对今后红树林的研究趋势提出了一些看法。关键词：红树林沉积物；重金属；分布；净化机制；污染评价随着人口膨胀、城市化和工业化的急速发展，再加上飞速发展的海洋船泊运输业、农业和渔业等人为活动的影响，大量的污染物被排放到江河湖海中，这样就会给环境带来沉重的生态恢复的压力［1］。尤其是重金属污染物，因不能被生物降解、残留时间长，而且通过食物链富集等特性，受到我们越来越多的关注。如何处理受重金属污染的水体和土壤日益受到环境和生态学家们的重视。传统的重金属处理方法,如物理、化学方法，都存在价格昂贵、易造成二次污染等缺陷。由于植物除重金属具有成本低、易操作、无副作用等特点，得到迅猛发展，而其中最为重要的便是湿地中生长的红树林植物群落了。红树林湿地是分布于热带、亚热带海湾、河口潮间带重要的植被类型，对维护海湾河口地区的生态平衡起这重要的作用。现在将红树林湿地作为废物，污水处理厂已引起关注［2］。 1 在红树林沉积物中重金属分布特征的研究 1.1 在红树林沉积物中重金属分布和迁移近些年来，随着环境污染的加剧和各国对红树林湿地保护的重视，有关红树林湿地沉积物中重金属污染物的富集及其与沉积物理化性状关系的研究得到了较多的开展. 从近年来国内外一些红树林湿地沉积物中几种主要重金属含量的测定结果，可以看出，红树林沉积物重金属含量大体上表现为：Mn> Zn> Cu、Pb> Ni> Cd［3］。植物吸收重金属取决于环境中重金属的种类、数量以及植物的种类和特性。在红树林群落里，不同的物种对不同重金属离子的吸收也不相同。植物对不同的

国外重要生态学和环境科学学术刊物简介

国外重要生态学和环境科学学术刊物简介（1）《生态学》（Oecologia）,国际生态学会出版，在ISI科技引文生态学类期刊中位于前列，此刊物主要登载关于生理生态学、种群生态学、植物—动物相互关系、生态系统生态学、群落生态学、生态保护方面的文章，也刊登一些评论性文章及生态学研究方法进展方面的学术论文。主编：J.R.Ehleringer (Salt Lake City), C.H.Peterson (Morehead City), M.Schaefer ( Gottingen), E.D.Schulze (Bayreuth) （2）《人类环境杂志》（AMBIO），瑞典皇家科学学会出版，此刊物致力于展示环境研究、环境政策及有关方面的重要进展和前景，旨在使全世界的专家、学者、决策人员和感兴趣的各界人士都能了解这方面的信息。主编：CLAES RAMEL, Ph.D, Professor of Toxicological Genetics, Stockholm University （3）《环境污染与毒理学要览》(Archives of Environmental Contamination and Toxicology)，美国国家毒理研究中心出版，此刊物刊载关于环境污染的效应和后果的研究论文，也刊登空气污染、水污染、土壤污染及人类健康等方面的最新发现和研究进展，主要范围包括分析化学、生化、药理学、毒理学、农业化学、空气化学、土壤化学等学科。主编：Daniel R.Doerge, National Center for Toxicological Research ,Jefferson, Arkansas （4）《生态学杂志》（OIKOS—A Journal of Ecology）Nordic Society发行，此刊物对于理论性工作（并不仅限于已发表论文的评论）和实验性工作（能充分验证某项假说或理论）同样重视，提供一个关于某个生态学问题发表不同观点看法的论坛，并定期发表一些知名生态学家的约稿。主编：Professor Nils Malmer, Dept of Ecology, Plant Ecology, Lund Univ.,Ecology Building, S-223 62 Lund, Sweden. （5）《生态学研究》（Ecological Research），日本生态学会出版，以推进生态学的国际性研究为宗旨，发表关于生态学各个方面的评论性文章，技术进展等。（6）《生态模型》(Ecological Modelling),国际生态模型学会出版，此刊物致力于运用数学模型、系统分析、热力学定律、计算机技术等描述生态系统，控制环境污染，管理自然资源。并认为生态系统对于人类的侵扰有一定的忍受范围，这种侵扰只能运用生态模型与系统生态学进行定量的描述，而生态系统的抗干扰能力也只能用生态系统理论进行解释。读者对象：生物学家、工程师、生态学家、经济学家· （7）《生态学报》（Acta Oecologica）,Elsevier Science版权所有，主要涉及行为生态、群落生态、生态保护、进化生态、生理生态、种群生态，并提供一个论坛对当前生态学的某个问题发表不同的观点看法。主编：A.van Noordwijk, Behavioural and Evolutionary Ecology, Heteren, The Netherlands

第3章分子生态学概述

第3章分子生态学概述分子生态学是90年代初新兴的一门生态学学科分支，它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发，对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke等（1992）和 Smith等（1993）分别在《分子生态学》（《Molecular Ecology》）的创刊号和第二期首卷的社论中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物（包括重组生物体）的个体或群体与环境的关系，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面，阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系，评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等（1996）则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来，认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子，特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物（如分子形式的病毒等）及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子，直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法。由于本章作者的生物学专业背景，所以只能从一般意义的生物与环境之间的联系上对分子生态学作一肤浅的介绍。 Burke等（1992）的结论说明了《Molecular Ecology》中所发表文章的范围：①分子群体生物学，包括群体和进化遗传学、行为生态学和保护生物学；②分子环境遗传学，包括种群生态学及基因流、重组生物体环境释放的生态学方面和自然环境中的遗传交换；③分子适应，包括遗传分化及生理适应、环境对基因表达的影响，以及一些方法和技术等。如果从一般意义上的生物与环境的关系来理解分子生态学的话，上述几个方面可以作为分子生态学的主要研究内容来理解。当然，分子生态学的研究内容不仅仅限于此，正如 Smith等在《Molecular Ecology》第二期首卷的社论中所指出的那样：分子生态学不是简单的分子技术在生态学问题中的应用，而是代表着一个新兴的学科，具有着生态学和分子生物学相互交叉的强大活力。 3．1 分子生态学产生的背景虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的，但是类似的研究工作可以追溯到70多年前。从分子生态学的发展历史来看，主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是：群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源，但是，为了叙述的整体性，以下论述将不会有意将这三者分隔开来。经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性（Real 1994）。 Ford认为，Gerould 1921年对一种蝴蝶（Colias philodice）在可见的被捕食过程中一个隐性基因的选择性本章作者：魏伟

现代生态学重点

现代生态学、现代生态学的主要特点。（30分）现代生态学的发展期（20世纪50年代至今）20世纪50年代以来，人类的经济和科学技术获得了史无前例的飞速发展，既给人类带来了进步和幸福，也带来了环境、人口、资源和全球变化等关系到人类自身生存的重大问题。在解决这些重大社会问题的过程中，生态学与其它学科相互渗透，相互促进，并获得的了重大的发展。它有以下一些特点：1、整体观的发展 1）动植物生态学由分别单独发展走向统一，生态系统研究成为主流。 2）生态学不仅与生理学、遗传学、行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域，并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉，产生了许多边缘学科；甚至超越自然科学界限，与经济学、社会学、城市科学相结合，生态学成了自然科学和社会科学相接的真正桥梁之一。 3）生态系统理论与农、林、牧、渔各业生产、环境保护和污染处理相结合，并发展为生态工程和生态系统工程。 4）生态学与系统分析或系统工程的相结合形成了系统生态学。 2、生态学研究对象的多层次性更加明显。现代生态学研究对象向宏观和微观两极多层次发展，小自分子状态、细胞生态，大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态，虽然宏观仍是主流，但微观的成就同样重大而不可忽视。而在生态学建立时，其研究对象则主要是有机体、种群、群落和生态系统几个宏观层次。 3、生态学研究的国际性是其发展的趋势最重要的是60年代的IBP （国际生物学计划），70年代的MAB（人与生物圈计划），以及现在正在执行中的IGBP （国际地圈生物圈计划）和DIVERSITAS（生物多样性计戈9）预防全球气候变化的为保证世界环境的质量和人类社会的持续发展，如保护臭氧层、影响，国际上一个紧接一个地签定了一系列协定。1992年各国首脑在巴西里约热内卢签署的《生物多样性公约》是近十年来对全球有较大影响力和约束力的一个国际公约，有