分子标记及其在鸟类分子生态学研究中的应用

分子生态学是一门相当新的分支学科,从前人的研究工作来看,分子标记在这个学科中应用非常广泛,本文描述了RFLP、RAPD、MinisatelliteDNA,MicrosatelliteDNA和AFLP这5个分子标记的优缺点及其在鸟类分子生态学中的应用和研究概况。     

微卫星分子标记及其在动物遗传育种中的研究进展

微卫星分子标记在基因组中具有含量丰富、多态性、共显性和易于检测等优点,是动物遗传育种应用中一种重要的分子标记技术。随着科学技术的飞速发展,微卫星标记的研究方法也日新月异:生物信息学技术的兴起使得微卫星位点的获得越来越方便;高通量测序技术的成熟使得开发新微卫星标记更加简单高效;自动化的序列分析仪器使得微卫星DNA的检测越来越快速准确;同时微卫星标记的应用范围也越来越广泛,其功能的开发正逐渐从刚开始的个别位点研究转变到全基因组微卫星分析。本研究简单介绍了微卫星分子标记的特点,重点综述了目前微卫星分子标记的获得、开发和筛选方法,及其在动物遗传育种中的应用,将为微卫星分子标记的研究提供理论支持。     

生态学研究的新领域--分子生态学

分子生态是生态学的一个新的研究领域。它采用分子生物学的技术与方法来研究生态活动规律的分子机理。本文简要介绍了分子生态学的定义、研究内容、研究方法和研究热点等,以期描述出分子生态学的概貌。     

空间分子生态学——分子生态学与空间生态学相结合的新领域

分子标记、基因流、种群空间动态是当前生命科学研究中的热点领域。RFLPs、RAPDs、微卫星等新的分子标记的不断涌现,促进了这些领域的飞速发展。对种群空间动态研究中的等级岛屿模型、距离隔离模型、脚踏石模型、集合种群模型等方面许多令人瞩目的进展做了介绍。同时还介绍了遗传距离、基因流及其测度、基因突变模型、3S技术、空间精确性种群模型和基因频率的空间自相关等热点领域。最后,就空间分子生态学存在的问题与前景进行了讨论,指出了空间分子生态学可能的发展方向。     

微卫星标记在分子生态学中的应用及其位点的分离策略

微卫星DNA作为一种优良的遗传标记在分子生态学领域得到了广泛应用,本文综述了其在分子种群生物学、分子环境遗传学、分子适应等研究领域中的应用情况.微卫星位点的获得是开展各项研究的前提,传统的构建微卫星文库再杂交筛选的方法工作量大、效率低,因而在实践过程中又产生了富集文库法、PIMA法、FIASCO法等新的分离策略.本文对几种微卫星位点分离技术进行介绍并对其进行分析比较,为分子生态学研究过程中微卫星位点筛选方法的选择提供参考.     

植物分子生态学进展(Ⅱ)——地理系统学、外来种、遗传保护及其它

从地理系统学、外来种、遗传保护、研究中的污染问题四个方面介绍了当前植物分子生态学的研究内容。分子标记在地理系统学的研究中有助于了解上一个冰期中物种避难地和冰期后的物种迁移路径 ;对于外来种 ,主要讨论了其通过杂交和渐渗杂交的方式适应新的环境 ;关于遗传保护 ,本文从四个方面强调了其重要性 ;除此之外 ,还介绍了分子生态学研究中不易察觉的污染问题并提示了转基因植物的生态影响。     

植物分子生态学进展（II）——地理系统学、外来种、遗传保护及其它

从地理系统学、外来种、遗传保护、研究中的污染问题四个方面介绍了当前植物分子生态学的研究内容。分子标记在地理系统学的研究中有助于了解上一个冰期中物种避难地和冰期后的物种迁移路径;对于外来种,主要讨论了其通过杂交和渐渗杂交的方式适应新的环境;关于遗传保护,本文从四个方面强调了其重要性;除此之外,还介绍了分子生态学研究中不易察觉的污染问题并提示了转基因植物的生态影响。     

论昆虫空间生态学研究

空间特征是昆虫生态学研究的热点之一 ,具有重要的理论与应用意义。该文从理论、尺度、时空动态模型、技术手段及研究热点几个方面概述近期昆虫空间生态学研究进展。主要理论包括概率及统计模型、地学统计学、景观生态学、集合种群生态学 ;研究技术涉及地理信息系统、遥感、计算机辅助分析等。简要论述研究的空间尺度问题 ,介绍空间分子生态、进化生态等新研究热点在昆虫空间生态领域的发展 ,并分析昆虫空间生态学存在的问题和发展趋势。     

生物技术在分子微生物生态学上的应用

分子生物学及其技术的发展和变革开辟了生态学研究的新途径。分子生物学与生态学交叉的研究,越来越引起人们的重视,于是分子生态学便应运而生了。而分子微生物生态学则为其中的重要分支,它是运用分子的方法和技术,在基因水平上估计种的个体丰度,查明种的变异情况以及探究群落中微生物间相互关系的科学。生物技术的应用,使我们不必培养微生物,而直接通过对环境中的遗传物质的研究来达到目的,它为微生物生态学的研究开辟了新的途径。１用于分子微生物生态学的主要生物技术１．１核酸探针检测技术探针是能与特定核苷酸序列发生特异性互…     

松鼠分子生态学研究进展

松鼠由于受到非法猎捕、栖息地破坏及欧洲部分地区的北美灰松鼠生态入侵,导致种群数量锐减,现已被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危种,我国吉林省已将其列入省重点保护野生动物名录.分子生物学研究方法的快速发展,尤其是基于mtDNA片段开展的相关研究,以及已筛选出并能应用于松鼠研究的微卫星位点的应用,使松鼠分子生态学研究不断深入.本文对松鼠的分子系统发育、遗传多样性和分子系统地理学等分子生态学内容进行了综述,并提出松鼠分子生态学未来研究的展望:进一步探讨松鼠与日本松鼠的系统分化关系;松鼠连续种群、隔离种群和集合种群的遗传多样性比较分析;利用核基因其他标记分析松鼠分子系统地理学问题;探讨亚洲是否存在第四纪冰期避难所.     

环境DNA技术在地下生态学中的应用

地下生态过程是生态系统结构、功能和过程研究中最不确定的因素。由于技术和方法的限制,作为"黑箱"的地下生态系统已经成为限制生态学发展的瓶颈,也是未来生态学发展的主要方向。环境DNA技术,是指从土壤等环境样品中直接提取DNA片段,然后通过DNA测序技术来定性或定量化目标生物,以确定目标生物在生态系统中的分布及功能特征。环境DNA技术已成功用于地下生态过程的研究。目前,环境DNA技术在土壤微生物多样性及其功能方面的研究相对成熟,克服了土壤微生物研究中不能培养的问题,可以有效地分析土壤微生物的群落组成、多样性及空间分布,尤其是宏基因组学技术的发展,使得微生物生态功能方面的研究成为可能;而且,环境DNA技术已经在土壤动物生态学的研究中得到了初步应用,可快速分析土壤动物的多样性及其分布特征,更有效地鉴定出未知的或稀少的物种,鉴定土壤动物类群的幅度较宽;部分研究者通过提取分析土壤中DNA片段信息对生态系统植物多样性及植物分类进行了研究,其结果比传统的植物分类及物种多样性测定更精确,改变了以往对植物群落物种多样性模式的理解。同时,环境DNA技术克服传统根系研究方法中需要洗根、分根、只能测定单物种根系的局限,降低根系研究中细根区分的误差,并探索性地用于细根生物量的研究。主要综述了基于环境DNA技术的分子生物学方法在土壤微生物多样性及功能、土壤动物多样性、地下植物多样性及根系生态等地下生态过程研究中的应用进展。环境DNA技术对于以土壤微生物、土壤动物及地下植物根系为主体的地下生态学过程的研究具有革命性意义,并展现出良好的应用前景。可以预期,分子生物学技术与传统的生态学研究相结合将成为未来地下生态学研究的一个发展趋势。     

河流生态学研究中的几个热点问题

近年来河流生态系统成为湖沼学研究的重点,很多新理论、新方法被应用到研究中．文章综述了国内外的相关研究,并着重从河流连续、河流的生态需水量、河流生态系统的服务价值与健康评价、河流的生态系统管理以及流域生态学等几个热点方向作了详细论述．作者认为,今后河流生态学的研究应在流域尺度上展开,结合河流健康及生态系统服务评价进行河流生态系统可持续管理研究将是近期河流生态学的重点问题之一．鉴于我国的实际情况,作者建议应该尽快开展相关领域的研究．     

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。     

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。     

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.     

Approaches to Ecological Risk Characterization and Management: Selecting the Right Tools for the Job

Chemical-specific hazard quotient (HQ) risk characterization in ecological risk assessment (ERA) can be a value-added tool for risk management decision-making at chemical release sites, when applied appropriately. However, there is little consensus regarding how HQ results can be used for risk management decision-making at the population, community, and ecosystem levels. Furthermore, stakeholders are reluctant to consider alternatives to HQ results for risk management decisions. Chemical-specific HQs risk characterization should be viewed as only one of several approaches (i.e., tools) for addressing ecological issues; and in many situations, other quantitative and qualitative approaches will likely result in superior risk management decisions. The purpose of this paper is to address fundamental issues and limitations associated with chemical-specific HQ risk characterization in ERA, to identify when it may be appropriate, to explore alternatives that are currently available, and to identify areas that could be developed for the future. Several alternatives (i.e., compensatory restoration, performance-based ecological monitoring, ecological significance criteria, net environmental benefit analysis), including their limitations, that can supplement, augment, or substitute for HQs in ERA are presented. In addition, areas of research (i.e., wildlife habitat assessment/landscape ecology/population biology, and field validated risk-based screening levels) that could yield new tools are discussed.     

Molecules are more than markers: new directions in molecular microbial ecology

Macromolecules such as DNA, RNA, and proteins are widely used to quantify diversity in natural communities, to monitor the dispersal of organisms and their genes, and to trace phylogenetic relationships among organisms. With such widespread use of molecules as markers, it is easy to forget that they perform functions that are integral to the survival of organisms. The structural and functional properties of macromolecules have been intensively studied in genetics, biochemistry, and physiology. These fields, however, have not generally focused on the ecological significance of molecular variation, but instead have used defective variants as tools for identifying structure and function. Understanding the significance of molecular variation for organismal success or failure is a central problem in ecology, one whose solution will require the integration of diverse approaches and perspectives from ecology, molecular biology, genetics, physiology, and evolutionary biology. I review several studies of bacterial populations evolving in simple environments that have begun to integrate these approaches and perspectives in order to examine the consequences of molecular variation for ecological performance.     

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...     

分子生态学研究与运行多样性保护

分子生态学的发展揭开了生物多样性保护研究的新篇章,分子技术的应用克服了传统生态学法中的一些难题,如野外调查周期长,分辨率有限,实验条件不易控制等,应用各种分子标记（如：RFLP,VNTR,RAPD,DNA测序等）可以分析种群地理格局和异质种群动态,确定种群间的基因流,研究瓶颈效应对种群的影响以及确定个体间的亲缘关系等等,所有这些研究都是指导物种保护和淑危种群的恢复所必要的,种或品系特异性的分子标记技术能够解决形态分类中的模糊现象,确定基于遗传物质的谱系关系,还可以用来分析近缘种间杂交问题,这些问题的解决有助于确定物种优先保护顺序,选择保护地工,近年来引起重视的主要组织人性复合体（MHC）NDA异分析可能会在研究种群对疾病的易感性第一系列种群特异性问题方面非常有用,随着分子技术的不断发展,会有更多的保护生物学问题得到解决,尤其是结合野外调查统计数据应用多个分子标记对目标种群进行研究,所得到的结果会更精确,更有说服力。