分子生态学应用研究现状

生态学（Ecology）是一门以个体、种群、群落和生态系统为中心的宏观生物学学科,从宏观角度来研究生物和环境的关系,研究对象包括种群、群落、生态系统、生物圈等。随着生命科学的发展,特别是分子生物学的快速发展,分子生物学理论和技术开始向生态学领域渗透和发展。1992年,《Molecular Ecology》杂志在英国正式创刊,标志着分子生态学作为一门独立的学科正式诞生,     

华东师范大学生命科学学院生态学教研室简介

华东师范大学生命科学学院生态学教研室主要研究方向包括种群生物学和生态学。目前从事动物生态学的研究和教学工作,主要研究领域涉及濒危动物的保护生物学、种群生物学、分子生态学等。负责科研     

环境信号诱导发育的可塑性

有关环境因素作为影响发育的信号导致产生表观多型性的研究,属于遗传学、发育生物学、进化生物学和生态学研究领域的热点问题,在长期的积淀和拓展中形成了一门新的交叉学科——生态发育生物学。该学科以发育的可塑性为理论基础,研究多种环境因子诱导机体在发育中产生表观多型性的机制,包括非遗传多型性和应激性多型性。对于环境、发育和进化三者关系的研究尤为重视。本文介绍了该学科形成的背景,并对其研究主题进行分析和归纳,重点讨论了不同环境因子导致动物表观多型性的机制,包括季节和捕食者诱导的非遗传多型性,营养和激素调节社会性昆虫的品级分化,温度依赖型性别决定中的基因、酶与激素,动物对环境的适应与进化,机体的免疫应答与神经元的可塑性、环境污染物的致畸作用等。并对生态学与发育生物学结合的未来研究前景做了展望。     

生态基因组学研究进展

生态基因组学是一个整合生态学、分子遗传学和进化基因组学的新兴交叉学科。生态基因组学将基因组学的研究手段和方法引入生态学领域,通过将群体基因组学、转录组学、蛋白质组学等手段与方法将个体、种群及群落、生态系统不同层次的生态学相互作用整合起来,确定在生态学响应及相互作用中具有重要意义的关键的基因和遗传途径,阐明这些基因及遗传途径变异的程度及其生态和进化后果的特征,从基因水平探索有机体响应天然环境(包括生物与非生物的环境因子)的遗传学机制。生态基因组学的研究对象可以分为模式生物与非模式生物两大类。拟南芥、酿酒酵母等模式生物在生态基因组学领域发挥了重要作用。随着越来越多基因组学技术的开发与完善,越来越多的非模式生物生态基因组学的研究将为生态学的发展提供重要的理论与实践依据。生态基因组学最核心的方法包括寻找序列变异、研究基因差异表达和分析基因功能等方法。生态基因组学已广泛渗透到生态学的相关领域中,将会在生物对环境的响应、物种间的相互作用、进化生态学、全球变化生态学、入侵生态学、群落生态学等研究领域发挥更大的作用。     

庆祝《动物学杂志》创刊五十周年 云南师范大学环境生物学、生态安全与恢复实验室

云南师范大学生命科学学院动物生理生态学实验室成立于1990年，是一个年轻、充满朝气的集体，为云南师范大学示范实验室。主要以我国热带亚热带小型哺乳动物为研究对象，采用生理学、细胞学、分子生物学和生态学的方法和技术手段，运用现代进化生物学的理论和思想，从分子、组织、器官、个体和种群等不同层次上，揭示动物在胁迫环境下的能量利用、分配和信息传递的分子机制及进化扩散途径以及各种环境胁迫因子对动物或人类生存适应特征、适应对策、适应模式及其分子机制、扩散途径和遗传多样性：其研究成果可以直接应用于人类疾病的防治、新药的开发、环境保护、动物保护等领域。     

生态表观遗传学的研究进展

生态表观遗传学是一门利用表观遗传学的理论知识研究个体表型可塑性、生态互作和不同生境下种群分化、环境适应、物种进化等生态学现象的科学。目前,从分子层面阐明表观遗传机制的研究越来越多,但随着研究体系的逐渐扩大,研究者发现,环境的改变对表观遗传修饰同样发挥重要的作用。高通量测序技术的进步和数学模型的广泛应用为研究表观遗传学在生态环境与物种进化方面所起的作用提供了新的研究思路和方法。本综述回顾了近年来生态表观遗传学最新的实验研究和理论观点,并展望了生态表观遗传学未来的发展前景。     

宏观生态过程的代谢调控研究进展

宏观（生态学）和微观（分子生物学）生命科学的交汇犹如两翼的联动将带动生命科学再次腾飞.综述了由宏观生态过程和代谢的个体大小依赖的定量规律为核心的代谢生态学相关研究进展.在综合分析最新动态和我们研究心得的基础上,建立了植物有效资源与耦合的光、水分和化学营养元素间关系的立方体模型,明确提出了生态过程（或代谢）速率是环境资源、现有生物量（反应器）和分子系统三要素相互作用结果的规律,并预测作为宏观生态过程与微观生物学的交汇点,代谢生态学的发展有可能带动生命科学的整合和进一步腾飞.     

北京师范大学生态学研究所暨生物多样性与生态工程教育部重点实验室简介

北京师范大学是国内最早开展生态教学与研究的重点高校之一,多年来一直针对本学科的重大基础理论问题,以国家经济建设和社会发展需求为目标,围绕“生物多样性保育”现代宏观生物学核心、形成了较为完整的“宏观与微观”相结合、“野处与室内”相结合、“理论与应用”相结合的研究体系;在巩固和发展种群生态学、生理生态学、理论生态学等现有优势的同时,     

生态学中的植物记忆研究

近年来,植物记忆研究为深入理解种群分布格局、群落构建、群落演替等生态学过程提供了新的视角,因此备受生态学家的关注。在介绍生态胁迫记忆、表观遗传记忆、生态记忆、土壤记忆概念的基础上,综述了近几年来相关领域在生态学研究中的最新进展,并提出了植物记忆在生态学研究中值得关注的方向,以期为全面深入的理解生态学过程提供一个新的角度。     

生态学研究热点—植物分子生态学

一般认为生态学是从宏观的角度研究生物与环境关系的科学。而随着其它自然学科向生态学的渗透,以及信息技术和生物技术的产生和迅猛进步,从而涌现出许多新兴的交叉领域,其中特别是应用分子生物学的理论与方法,在解决生态学的有关问题过程中,一个崭新的研究领域─—植物分子生态学就应运而生了。 一、分子生态学的概念 目前对于这个新研究领域的概念讨论甚多,至今尚无一个普遍认可和明确的概念。例如,侯泽（Ｈｏｅｌｚｅｌ）和德夫（Ｄｏｖｅｒ）认为：分子生态学是用ＤＮＡ和蛋白质的特征,研究物种的分化、演化及种群生物学等生态学…     

Where's the ecology in molecular ecology?

Molecular techniques have had a profound impact in biology. Major disciplines, including evolutionary biology, now consistently utilize molecular tools. In contrast, molecular techniques have had a more limited impact in ecology. This discrepancy is surprising. Here, we describe the unexpected paucity of ecological research in the field colloquially referred to as 'molecular ecology.' Publications over the past 15 years from the journals Ecology , Evolution and Molecular Ecology reveal that much of the research published under the molecular ecology banner is in fact evolutionary in nature, and that comparatively little ecological research incorporates molecular tools. This failure to more broadly utilize molecular techniques in ecology is alarming because several promising lines of ecological inquiry could benefit from molecular approaches. Here we summarize the use of molecular tools in ecology and evolution, and suggest several ways to renew the ecological focus in 'molecular ecology'.     

Molecular ecology of fungal entomopathogens: molecular genetic tools and their applications in population and fate studies

The power of molecular genetic techniques to address ecological research questions has opened a distinct interdisciplinary research area collectively referred to as molecular ecology. Molecular ecology combines aspects of diverse research fields like population and evolutionary genetics, as well as biodiversity, conservation biology, behavioural ecology, or species-habitat interactions. Molecular techniques detect specific DNA sequence characteristics that are used as genetic markers to discriminate individuals or taxonomic groups, for instance in analyses of population and community structures, for elucidation of phylogenetic relationships, or for the characterization and monitoring of specific strains in the environment. Here, we summarize the PCR-based molecular techniques used in molecular ecological research on fungal entomopathogens and discuss novel techniques that may have relevance to the studies of entomopathogenic fungi in the future. We discuss the flow chart of the molecular ecology approaches and we highlight some of the critical steps involved. There are still many unresolved questions in the understanding of the ecology of fungal entomopathogens. These include population characteristics and relations of genotypes and habitats as well as host-pathogen interactions. Molecular tools can provide substantial support for ecological research and offer insight into this far inaccessible systems. Application of molecular ecology approaches will stimulate and accelerate new research in the field of entomophathogen ecology.     

Evolutionary and ecological genomics of non-model plants

Dissecting evolutionary dynamics of ecologically important traits is a long-term challenge for biologists.Attempts to understand natural variation and molecular mechanisms have motivated a move from laboratory model systems to non-model systems in diverse natural environments.Next generation sequencing methods,along with an expansion of genomic resources and tools,have fostered new links between diverse disciplines,including molecular biology,evolution,ecology,and genomics.Great progress has been made in a few non-model wild plants,such as Arabidopsis relatives,monkey flowers,and wild sunflowers.Until recently,the lack of comprehensive genomic information has limited evolutionary and ecological studies to larger QTL (quantitative trait locus) regions rather than single gene resolution,and has hindered recognition of general patterns of natural variation and local adaptation.Further efforts in accumulating genomic data and developing bioinformatic and biostatistical tools are now poised to move this field forward.Integrative national and international collaborations and research communities are needed to facilitate development in the field of evolutionary and ecological genomics.     

Evolutionary and ecological genomics of non‐model plants

Abstract Dissecting evolutionary dynamics of ecologically important traits is a long‐term challenge for biologists. Attempts to understand natural variation and molecular mechanisms have motivated a move from laboratory model systems to non‐model systems in diverse natural environments. Next generation sequencing methods, along with an expansion of genomic resources and tools, have fostered new links between diverse disciplines, including molecular biology, evolution, ecology, and genomics. Great progress has been made in a few non‐model wild plants, such as Arabidopsis relatives, monkey flowers, and wild sunflowers. Until recently, the lack of comprehensive genomic information has limited evolutionary and ecological studies to larger QTL (quantitative trait locus) regions rather than single gene resolution, and has hindered recognition of general patterns of natural variation and local adaptation. Further efforts in accumulating genomic data and developing bioinformatic and biostatistical tools are now poised to move this field forward. Integrative national and international collaborations and research communities are needed to facilitate development in the field of evolutionary and ecological genomics.     

微生物生态学理论框架

微生物是生态系统的重要组成部分,直接或间接地参与所有的生态过程。微生物生态学是基于微生物群体的科学,利用微生物群体DNA/RNA等标志物,重点研究微生物群落构建、组成演变、多样性及其与环境的关系,在生态学理论的指导和反复模型拟合下由统计分析得出具有普遍意义的结论。其研究范围从基因尺度到全球尺度。分子生物学技术的发展,使人们可以直接从基因水平上考查其多样性,从而使得对微生物空间分布格局及其成因的深入研究成为可能。进而可以从方法学探讨微生物生物多样性、分布格局、影响机制及其对全球变化的响应等。在微生物生态学研究中,群落构建与演化、分布特征(含植物-微生物相互关系)、执行群体功能的机理(生物地球化学循环等)、对环境变化的响应与反馈机理是今后需要关注的重点领域。概述了微生物生态学的概念,并初步提出其理论框架,在对比宏观生态学基础理论和模型的基础上,分析微生物多样性的研究内容、研究方法和群落构建的理论机制,展望了今后研究的重点领域。     

中国园林生态学发展综述

运用文献计量等方法对已有科研成果进行统计分析,结果表明:中国近50年园林生态学科领域科研发展经过了起步探索(1962-1981)、缓慢发展(1982-2001)、快速发展(2002-2011)3个时期,园林生态学作为生态学一个新的分支学科,于20世纪90年代末初见端倪,作为一门新兴独立的应用生态学分支学科于21世纪初已基本形成.中国园林生态学领域的研究包括园林生态系统中生物与环境相互作用关系问题、人与环境相互作用关系问题以及园林生态系统与其他生态系统之间相互作用关系问题.当代园林生态研究主要有生态效益研究、生物与环境研究、人的需求与行为研究、生态规划与生态管理研究4个方面,目前园林生态学研究主要侧重生物与环境研究和生态效益研究,两方面的研究成果占总体研究成果的76.3％.不同研究方面也有各自的侧重点,如生物与环境研究侧重对植物的研究,生态效益研究侧重净化环境、水土保持和防灾减灾,生态规划与生态管理研究则侧重生态规划与设计.对四个研究方面的论文主题词检索和高频主题关键词的分布进行统计,结果显示,研究的热点有多样性、群落、水土保持、防灾避险、净化环境、生态规划与设计等.对CNKI中4个研究方面成果中获基金资助项目论文进行统计(不排重),总体成果中基金项目论文所占比重为10.8％,国家和地方基金是园林生态学科研基金资助的主要来源,基金论文比例之和达到85.4％,且国家和地方基金资助论文较多的是“生态与环境研究”和“生态效益研究”,合计占基金论文79.1％.SCI-E中收录的文献基金论文率为47.1％,是CNKI数据库收录的文献基金论文率的4.3倍,且国际基金是基金论文的主要资助来源之一,说明中国园林生态学领域部分科研成果得到国际学界关注.基于CNKI相关主题词统计,“园林生态学”的研究成果只有“景观生态学”的1％,“城市生态学”的8.3％,“园林生态学”学科系统理论研究在相关生态学科研究中所占比重很低,其理论和方法研究还较薄弱.今后在进一步完善学科理论体系、持续开展生态效益和园林植物研究的同时,为更好地研究和解决人-自然复合生态系统问题,提供更多的科学理论支撑,还需拓展交叉生态心理学或环境心理学等其他相关理论,更多地关注人与环境互相作用关系以及生态规划与生态管理等方面的研究,既使环境更好地满足人的行为需求,也使人认识到改变一些行为能更好地保护环境.     

扩散生态学及其意义

扩散研究是生态学研究中的一个热点领域 ,而扩散生态学则是生物学领域一门新的分支学科。本文综述了扩散生态学研究的一些基本理论问题 ,包括扩散的定义、扩散生态学的研究内容及其与生物学其它分支学科的关系 ,并阐述了研究扩散的重要意义。扩散生态学的研究内容十分广泛 ,既涉及所有生物 (从微生物到脊椎动物 )的生态学 (如复合种群、群落、生态系统多样性、复杂性和稳定性 )和进化 (如种化 )等理论问题 ,又涉及物种保护、生物多样性保育、有害生物 (包括外来物种 )的控制、流行病防范、环境保护和人口管理等应用问题。因此 ,研究生物的扩散具有十分重要的理论和实践意义。     

2008年中国植物科学若干领域重要研究进展

在国家各类重大研究计划的持续支持和推动下, 2008年中国植物科学研究继续快速发展, 中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果, 尤其是在水稻株型功能基因组、水稻开花控制和种子发育、生殖隔离机制以及转基因生态安全研究等方面取得了一系列重大进展, 受到了国内外的广泛关注。该文对2008年中国本土科学家在植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家所取得的杰出成就。     

2008年中国植物科学若干领域重要研究进展

在国家各类重大研究计划的持续支持和推动下,2008年中国植物科学研究继续快速发展,中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果,尤其是在水稻株型功能基因组、水稻开花控制和种子发育、生殖隔离机制以及转基因生态安全研究等方面取得了一系列重大进展,受到了国内外的广泛关注。该文对2008年中国本土科学家在植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述,旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件,并展现我国科学家所取得的杰出成就。     

Application of proteomics to ecology and population biology

Proteomics is a relatively new scientific discipline that merges protein biochemistry, genome biology and bioinformatics to determine the spatial and temporal expression of proteins in cells, tissues and whole organisms. There has been very little application of proteomics to the fields of behavioral genetics, evolution, ecology and population dynamics, and has only recently been effectively applied to the closely allied fields of molecular evolution and genetics. However, there exists considerable potential for proteomics to impact in areas related to functional ecology; this review will introduce the general concepts and methodologies that define the field of proteomics and compare and contrast the advantages and disadvantages with other methods. Examples of how proteomics can aid, complement and indeed extend the study of functional ecology will be discussed including the main tool of ecological studies, population genetics with an emphasis on metapopulation structure analysis. Because proteomic analyses provide a direct measure of gene expression, it obviates some of the limitations associated with other genomic approaches, such as microarray and EST analyses. Likewise, in conjunction with associated bioinformatics and molecular evolutionary tools, proteomics can provide the foundation of a systems-level integration approach that can enhance ecological studies. It can be envisioned that proteomics will provide important new information on issues specific to metapopulation biology and adaptive processes in nature. A specific example of the application of proteomics to sperm ageing is provided to illustrate the potential utility of the approach.