基因工程微生物生态学研究进展

基因工程微生物(genctically enginccred microorganism,GEM)生态学的研究已成为微生物分子生态学的一项主要研究内容之一．随着分子标记和分子生物学检测手段的引入,传统的微生物生态学研究被注入了新的活力,在分子水平上探讨基因工程微生物与环境及环境中土著生物之间的关系已成为可能．基因工程微生物生态学是一门内容涉及分子生物学、微生物学、生态学等诸多学科的新型交叉边缘学科．本文提出加紧进行转基因生物生态学和转基因生物的风险评价的研究工作,建立适合中国国情的检测手段和评价标准,有助于我国基因工程微生物生态学的健康发展．     

环境中基因工程微生物生态学研究

详细阐述了基因工程微生物(GEM)在环境释放中需考虑的主要问题：GEM的构建、基因转移、适合度、扩散、转运和潜在的生态影响等,并针对GEM特定的生态学特征和生态影响。提出了基因工程微生物生态学研究宜采取“具体问题具体分析”的策略。制定相应的研究方案,为安全有效地在非受控条件下应用GEM铺平道路．     

森林生态学的任务及面临的发展问题

森林生态学是生态学的一个分支学科 ,也是林学的一个分支学科 .2 0世纪 90年代 ,国家自然科学基金委员会曾先后组织我国许多科学家研究和编写出版了一系列自然学科发展战略调研报告 ,其中包括了“生态学发展战略”和“林学发展战略” ,森林生态学为它们的重要分支学科 .“生态学发展战略”由已故的马世骏先生主持 ,由中国生态学会组织科学家们完成 .它相当全面地、系统地和深刻地总结了生态学发展历史 ,提出了发展预测和今后的重要研究领域 .它正确地指出 ,当前的生态学已由经典的生态学任务 ,即研究阐明生物及其环境的相互关系的科学 ,发展…     

应用生态学的现状与发展

应用生态学可定义为研究协调人类与生物、资源、环境之间关系以达到和谐目的的科学。生态学已成为包含上百个分支的庞大学科, 当前的弱点和存在问题主要是:缺乏科学的严格性、实验技能和应用技术薄弱以及生态学在迅速扩展过程中正失去自身的学科边界。数学和计算机技术在生态学研究和实践中的应用, 生态实验、宏观生态学研究和生态工程技术的研究和发展可能是未来应用生态学研究最活跃的领域。     

试论原子生态学成为一门生态学分支学科的可能性

生态学依其原来的含义 ,是指生物与其所存在的环境条件之间相互关系的科学 ,这属传统生态学 ,即常称的生态学。由于国内的微生物生态学有很大的发展 ,而微生物又多是单细胞性的 ,这就使人们考虑微生物生态学应扩展为包括高等生物作为细胞性生命单元的细胞在内 ,这就使微生物生态学变为包括高等生物细胞在内的细胞水平的生态学了。这里显然出现了生态学的层次性问题 ,那就是宏观群体水平的生态学 ,微观细胞水平的生态学和超微观分子水平的生态 ;现在一般所称的绿色生态 (包括绿化生态和农业生态 )、兰色生态 (海洋生态 )和白色生态(塑料袋生…     

污染生态学研究的回顾与展望

自20世纪70年代开始,伴随着我国环境科学的兴起和应用生态学的发展,污染生态学经历发生、成长、发展和壮大等几个历史阶段。已经形成了具有自己学科特色的理论体系和研究方法论,如今,污染生态学已成为研究生物系统与被污染环境之间相互作用规律及采用生态学原理对污染环境进行控制与修复的一门独立科学,是应用生态学的重要组成部分,是生态学与环境科学相互融合,相互交叉的产物,在新世纪的头20年中,污染生态学面临着新的机遇和挑战,它将在复合污染生态学,污染生态过程研究、污染生态毒理学和污染生态修复等分支领域和科学前沿取得重要进展和突破。     

生态学的科学概念及其演变与当代生态学学科体系之商榷

生态学既是生物学的分支学科,也是环境科学、地球系统科学的重要组成部分,其研究成果可直接服务于植物、动物、微生物的生物多样性保护、生物资源利用及生物产业管理等应用领域。生态系统概念将经典生态学或者基础生态学研究扩展到了生态系统生态学或者生态系统科学的新阶段,奠定了大尺度及全球生态环境科学研究的理论基础,促进了生物学、地理学及环境科学研究的大融合,推动了自然科学与人文科学和社会经济学的学科交叉。在这一大融合的历史过程中,生态学在不断地汲取不同学科营养的同时,提出了许多科学概念或理论学说,并在相关科学研究中得到应用和发展,形成了以认知生态系统与资源环境及人类社会的互馈关系为核心的当代生态学及生态系统科学体系。本文从生态学思想起源与发展、生态学概念的科学内涵及其扩展等方面综合讨论了当代生态学的科学概念、基础理论及其学科体系,并尝试性地对当代生态学的科学内涵、学科范畴、学科体系进行梳理、考察和分析,提出了基础生态学及应用生态学研究的分支学科体系分类方案,期望与学界共同商榷,为完善和重构当代生态学学科体系提供参考。     

红壤生态学

红壤是一种重要类型的土壤,面积大、分布广,条件优越,开发利用潜力巨大。当前,红壤退化严重、生态环境问题突出,亟待研究治理。建立红壤生态学,将红壤生态学的理论与技术运用到红壤的生态治理、环境改善及其合理开发利用中,既是现实需要又是形势所迫,势在必行。红壤生态学是由土壤学与生态学交叉、复合而形成的一门新兴、边缘农业应用科学,是土壤生态学的一个分支学科。红壤生态学以红壤为研究对象,探索红壤生态系统中生物与生物、生物与环境、环境因子与环境因子之间的相互关系及其作用机理,深入揭示红壤生态系统的结构、功能、演变规律及调控措施,最终目标是要实现红壤资源的可持续利用和红壤生态系统的可持续发展。红壤生态学着重研究以下7个方面的内容:(1)红壤生态系统的结构;(2)红壤生态系统的功能;(3)红壤生态系统的演变;(4)红壤生态系统的退化;(5)红壤生态系统的平衡;(6)红壤生态系统的调控;(7)红壤资源的开发利用。红壤生态学具有以下几个明显的特征:交叉性与边缘性、复合性与综合性、实践性与应用性、理论性与学术性、多样性与复杂性、层次性与系统性,以及长期性与战略性。今后,红壤生态学将向着规范化、数字化、高效化、国际化方向发展。为促进红壤生态学的又好又快发展,应采取以下战略对策:一是培养专门人才;二是增加物质投入;三是建设研发平台;四是加强交流合作;五是勇于开拓创新。     

海岸生态学——探究海岸生物与环境相互作用的生态学分支

海岸是现代海洋与大陆相互作用的两栖地带,是一个复杂的生态系统,近年来,随着人们对海岸功能和地位的深入认识,海岸生态学问题成为了当今的研究热点之一。论文在简要分析海岸生态学问题的基础上,提出了海岸生态学学科的概念,阐述了海岸生态学的研究对象、内容和方法,并重点对LOICZ研究项目、海岸生物圈系统、环境系统及海岸的开发应用等研究成果进行了综述。海岸生态学以海岸生态系统为研究对象,是研究其生态过程和演化机制以及海岸生物与环境之间相互关系的分支学科。海岸生态学作为一门新兴的学科,有较强的发展潜力和应用前景。     

微生态学的中国进程和学科结构探析——兼论中医药微生态学CSCD

微生态学在中国的发展始于20世纪50年代初大连医学院的人体菌群研究,经历了学科孕育期、学科初创期和学科扩张期3个发展阶段。从1988年中国第一部微生态学标志性专著问世以来,微生态学在30多年的演进历程中分化衍生出一系列分支学科,成为包含概观微生态学科、系统微生态学科、专类微生态学科、人体微生态学科、医疗微生态学科的学科门类。中医药微生态学作为微生态学在中国的“地标”性分支学科,在理论、实验和学科探索中都获得了可喜成果,今后需要积极拓展研究的广度和深度,加强学科元研究。     

核黄素基因工程研究进展

核黄素 (维生素B2 )为天然水溶性的B族维生素 ,是维持机体正常代谢所必须的物质 ,具有重要的生理功能。目前核黄素的生产方法主要有化学合成法和微生物发酵法。其中微生物发酵法是后来发展起来的一种十分经济有效的方法 ,并在核黄素主产中开始占据主导地位。为进一步获得核黄素高产菌株 ,人们对核黄素合成基因及其表达调控的机制做了深入细致的研究 ,并以此为依据 ,通过基因工程手段构建出了核黄素高产菌株 ,大大提高了核黄素的产量 ,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。综述发酵法生产核黄素的现状、核黄素生物合成的分子生物学以及基因工程研究进展 ,讨论了其进一步的发展方向。     

微生物对环境遗传适应和质粒的分子生态效应

微生物对环境的遗传适应是进化的机制,它与环境因子之间存在着复杂的信号网络,调节微生物与环境新奇信号（污染物质）之间的相互适应、质粒的形成与存在正是宿主细胞获得这种适应的产物,由于它能在自然环境中广泛传播,导致了物种的多样性．本文概述了微生物对环境污染物的应答和质粒的分子生态效应     

海藻糖酶法合成途径及其酶基因的重组表达研究

在生物抗逆研究中,海藻糖合酶基因是继甘露醇、脯氨酸、甜菜碱合成酶基因之后又一个与抗逆相关的基因。海藻糖具有独特的生物学功能,能提高生物体对干旱、高温、冷冻和渗透压的抗性,发现以来就受到人们的普遍关注。随着对海藻糖化学性质、生理功能、作用机理及代谢途径等方面研究的深入,其在生物制品、食品、医药、作物育种及精细化工等领域广阔的应用前景日益显现。就海藻糖在生物体中的合成途径,以及海藻糖合成酶的基因工程研究进展进行了综述。     

Engineering and combining oncolytic measles virus for cancer therapy

Cancer immunotherapy using tumor-selective, oncolytic viruses is an emerging therapeutic option for solid and hematologic malignancies. A considerable variety of viruses ranging from small picornaviruses to large poxviruses are currently being investigated as potential candidates. In the early days of virotherapy, non-engineered wild-type or vaccine-strain viruses were employed. However, these viruses often did not fully satisfy the major criteria of safety and efficacy. Since the advent of reverse genetics systems for manipulating various classes of viruses, the field has shifted to developing genetically engineered viruses with an improved therapeutic index. In this review, we will summarize the concepts and strategies of multi-level genetic engineering of oncolytic measles virus, a prime candidate for cancer immunovirotherapy. Furthermore, we will provide a brief overview of measles virus-based multimodal combination therapies for improved tumor control and clinical efficacy.     

The history of tomato: From domestication to biopharming

Imported from the Andean region to Europe in the 16th century, today tomato is widespread throughout the world and represents the most economically important vegetable crop worldwide. Tomato is not only traded in the fresh market but is also used in the processing industry in soups, as paste, concentrate, juice, and ketchup. It is an incredible source of important nutrients such as lycopene, β-carotene and vitamin C, which all have positive impacts on human health. Its production and consumption is increasing with population growth. In this review, we report how tomato was already domesticated by the ancient Incan and Aztec civilizations, and how it came to Europe, where its breeding history started. The development of genetic, molecular biology and plant biotechnology have opened the doors towards the modern genetic engineering of tomato. The different goals of tomato genetic engineering are presented, as well as examples of successfully engineered tomatoes in terms of resistance to biotic and abiotic stresses, and fruit quality. The development of GM tomato for biopharming is also described.     

A novel counter‐selection method for markerless genetic modification in Synechocystis sp. PCC 6803

The cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 is a photosynthetic organism capable of efficient harnessing of solar energy while capturing CO₂ from the environment. Methods to genetically alter its genomic DNA are essential for elucidating gene functions and are useful tools for metabolic engineering. In this study, a novel counter‐selection method for the genetic alteration of Synechocystis was developed. This method utilizes the nickel inducible expression of mazF, a general protein synthesis inhibitor, as a counter‐selection marker. Counter‐selection is particularly useful because the engineered strain is free of any markers which make further genetic modification independent of available antibiotic resistance genes. The usability of this method was further demonstrated by altering genes at several loci in two variants of Synechocystis. © 2012 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 2013     

盐地碱蓬基因工程研究进展

盐地碱蓬(Suaeda salsa)是一种典型的抗逆性强的真盐生植物,且营养丰富、含有多种功能 成分,蕴涵着巨大的生态、经济和社会效益,特别是在植物耐盐基因工程的研究利用方面更显示 出了广阔的应用前景和巨大的利用价值,因而近年来日益为人们所重视。目前对盐地碱蓬抗逆 特别是抗盐机制的研究已从生理水平深入到了生化及分子水平,并由此带动了其耐盐基因工程 的研究;另一方面,对其保健和药用功效的研究也取得了一定进展。以盐地碱蓬抗盐机制及其基 因工程研究为重点对以上方面的成果进行了综述。     

植物基因工程——标记基因的安全利用

基因工程自诞生以来,在提高植物的农艺和园艺品质上发挥着巨大作用的同时,其安全性也一直是人们争论的焦点。其安全性争论主要集中在导入的目的基因,以及标记基因是否会对食品安全和生态平衡造成威胁。就植物基因工程中标记基因的安全利用作一论述和评价。     

合成生物学技术在环境保护中的应用

合成生物学是一个基于生物学和工程学原理的科学领域，其目的是重新设计和重组微生物，以优化或创建具有增强功能的新生物系统。该领域利用分子工具、系统生物学和遗传框架的重编程，从而构建合成途径以获得具有替代功能的微生物。传统上，合成生物学方法通常旨在开发具有成本效益的微生物细胞工厂进而从可再生资源中生产化学物质。然而，近年来合成生物学技术开始在环境保护中发挥着更直接的作用。本综述介绍了基因工程中的合成生物学工具，讨论了基于基因工程的微生物修复策略，强调了合成生物学技术可以通过响应特定污染物进行生物修复来保护环境。其中，规律间隔成簇短回文重复序列（Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats，CRISPR）技术在基因工程细菌和古细菌的生物修复中得到了广泛应用，生物修复领域也出现了很多新的先进技术，包括生物膜工程、人工微生物群落的构建、基因驱动、酶和蛋白质工程等。有了这些新的技术和工具，生物修复将成为当今最好和最有效的污染物去除方式之一。