海洋微生物学：新机遇，新挑战

海洋占地球表面积的71%,海洋微生物对海洋及人类的生活有重大影响。由于特殊的生存环境,海洋微生物能产生陆栖微生物所不能产生的结构新颖、作用特殊的生物活性物质,有潜力应用于医疗、食品、环境保护等各个领域。海洋微生物研究充满了新的机遇,同时也面临着新的挑战。《微生物学通报》本期推出了"海洋微生物学主题刊",旨在展现我国海洋微生物学研究的最新进展和成果,促进我国海洋微生物学的交流和发展。     

海洋酸化生态学研究进展

工业革命以来,人类排放的大量二氧化碳引起温室效应的同时,也被海洋吸收使得全球海洋出现了严重的酸化。海洋酸化及伴随的海水碳酸盐化学体系的变化对海洋生物产生深远的影响。以海洋酸化对钙化作用和光合作用的影响为重点,总结了近年来关于海洋酸化的研究,介绍了海洋中不同生态系统对海洋酸化的响应。一方面,海水中CO23-浓度和碳酸钙饱和度的降低对海洋钙化生物造成严重损害,生活在高纬的冷水珊瑚和翼足目等文石生产者是最早的受害者;贝类和棘皮动物在钙化早期对海洋酸化尤其敏感,其幼体存活率受到海洋酸化的严重制约。另一方面,CO2浓度的增加能促进海洋植物的光合作用和生长,增加初级生产力,改变浮游植物的群落组成。此外,海洋酸化可以促进固氮和脱氮作用同时削弱硝化作用,改变溶氧浓度分布和金属的生物可利用性,从而对海洋生物产生间接影响。海洋酸化对海洋生态系统的影响机制复杂,影响程度深远。为了能准确的评估海洋酸化的生态学效应,需要更全面深入的研究。     

保护海洋生态环境促进海洋经济持续发展

随着科学技术进步,人类对海洋索取能力的增强,其产生的经济和社会效益也随之大大提高;与此同时,对海洋资源和环境的压力也增大,有时造成开发和生态环境保护的不协调,甚至导致海洋生态环境逐步恶化,阻碍海洋经济的持续发展。     

海洋微生物生物活性物质研究

海洋微生物以其分类的多样性和遗传背景的特征而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力,本文对海洋微生物产生的生物活性物质的研究进展进行了综述,从报道的研究结果看,占海洋微生物主导地位的海洋细菌产生的活性物质种类最为丰富;海洋真菌和海洋放射线菌虽非海洋微生物中的主要菌群,但其产生新型生物活性物质的潜能不可低估。此外,目前研究主要局限于那些在常规条件下易于培养的微生物类群,今后的之一是对于非可培养海洋微生物产生的生物活性物质的探索,我国应充分利用国内海洋微生物资源优势加强这一领域的研究。     

石油污染对海洋浮游生物的影响

从浮游植物和浮游动物两方面分析了海洋石油污染对海洋浮游生物的影响。石油污染影响多种海洋浮游生物的生长、分布、营养吸收、光合作用及浮游植物参与DMS的产生和循环的过程,可以引发赤潮。石油污染对浮游生物的生长可以表现出促进作用也可表现出抑制作用。由于石油的遮光作用,浮游生物的光合作用受到抑制,进而影响垂直分布及昼夜移动情况。石油污染可由浮游生物经食物链对其它海洋生物产生的影响。     

海洋生态资本价值结构要素与评估指标体系

针对海洋生态系统的特点,构建了海洋生态资本价值的结构要素及其评估指标体系。海洋生态资本的价值是指海洋生态资本的存量价值及其产生的收益流价值,包括各类海洋生态资源的现存量价值及其组成海洋生态系统整体而产生的生态系统服务价值。其中,海洋生态资源的现存量价值由海洋生物资源存量价值和海洋生境资源存量价值构成。海洋生态系统服务价值包含海洋供给服务、海洋调节服务、海洋文化服务和海洋支持服务等4个子要素的价值。     

海洋微生物生物活性物质的研究进展

海洋微生物是海洋生物的重要组成部分.研究结果表明,海洋微生物产生的生物活性物质种类丰富, 主要包括抗肿瘤抗病毒物质、抗生素、生物毒素、酶类、酶抑制剂、多糖、不饱和脂肪酸等等.对海洋细菌、海洋真菌和海洋放线菌所产生的抗菌活性物质和抗肿瘤活性物质进行了综述.     

外套膜转录物组分析揭示尿素在贻贝耐受海水酸化中的作用

海洋酸化是目前地球面临的主要环境问题之一,对海洋矿化生物的生存带来严重威胁。贝类是目前海水养殖的主要物种,海洋酸化会对贝壳的生物矿化过程产生抑制,因而对贝类养殖业的发展带来严重影响。前期研究中已发现,尿素对贻贝贝壳的形成具有辅助作用,推测尿素有助于贻贝在海洋酸化背景下的生存。为进一步探究尿素通过何种分子机制对贻贝耐受海洋酸化产生积极影响,以厚壳贻贝外套膜为研究对象,采用转录物组学策略分析了尿素添加对贻贝外套膜组织在酸化海水中的基因表达量变化的影响。结果表明,尿素添加对贻贝外套膜在酸化条件下的转录物组变化具有逆转趋势,可抑制外套膜中受酸化胁迫而激活的细胞自噬、凋亡、以及免疫应激相关通路;同时,也诱导了部分贝壳基质蛋白质表达量的上调,从而有助于维持贻贝在酸化条件下的生物矿化过程。上述研究有助于了解贻贝对海洋酸化的耐受性机制,也为后续贝类养殖业在海洋酸化背景下的健康发展提供了新的思路。     

海洋N2O的排放及其关键微生物过程作用机制研究进展

氧化亚氮(N_2O)是一种重要的温室效应气体,同时也是造成平流层臭氧损耗的主要化合物。海洋是大气中N_2O的重要排放源,海洋中的N_2O产生和释放主要由微生物的代谢过程介导。本文对海洋N_2O的释放通量、海水N_2O的分布特征、环境影响因素以及海洋N_2O产生的微生物调控机制等几个方面的最新研究进展进行综述,并结合低氧与N_2O产生的关系以及近岸海域低氧区的扩大等科学问题,对河口近岸生态系统N_2O的释放通量以及其关键微生物过程进行展望。     

海洋放线菌Marinactinospora thermotolerans的研究进展

海洋放线菌以产生多种活性天然产物而著称,其中部分结构新颖的活性化合物具有发展成为新药的巨大潜力,引起国内外相关领域研究人员的极大关注。同时,也促进了我国海洋放线菌研究工作的全面展开。本文系统综述了海洋放线菌新属种Marinactinospora thermotolerans的分类鉴定、新颖的次级代谢产物的发现及其生物合成机制以及该菌株的全基因组生物信息学分析等方面的最新研究进展,以期能为其他海洋放线菌新属种的分类鉴定、活性次级代谢产物的发现和生物合成机制研究提供借鉴作用。     

海洋微生物酶研究进展

海洋中蕴含着丰富的微生物资源,海洋微生物逐渐成为新型酶制剂的重要来源。多种海洋微生物如细菌、放线菌和真菌能够产生活性酶。对海洋微生物来源的多糖酶、脂类水解酶、蛋白酶和漆酶等的研究进展进行了综述,以期为海洋微生物资源利用研究提供参考。     

源于海洋真菌的抗肿瘤天然产物

海洋真菌因其特殊的生存环境和代谢机制而具有产生新型生物活性物质的潜力。近年来随着对海洋微生物研究的深入,从海洋真菌中发现了越来越多的具有抗肿瘤活性且结构新颖的天然产物。这些海洋真菌有的分离自海水、海泥或海洋沉积物,有的来自于海洋生物体。本文综述了近几年来从海洋真菌中分离得到的抗肿瘤天然产物的研究状况。     

海洋放线菌研究进展

海洋放线菌因其产生独特的次生代谢产物而备受世界的关注。本文以海洋放线菌的研究历史为主线,综述了海洋放线菌研究的发展历程,海洋放线菌的概念、生物资源、多样性及其分布状况、次生代谢产物以及基因组研究等方面,探讨了其生态功能,最后展望了我国海洋放线菌研究存在的问题及未来发展的前景。     

海洋真菌活性代谢产物最新研究进展

海洋微生物因其特殊的生存环境而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力.近年来,从海洋真菌中分离鉴定了许多结构新颖的次级代谢产物,这些化合物显示了良好的抗肿瘤、抗细菌或抗真菌等生物活性.本文对近两年来海洋真菌所产生的活性物质的研究进展进行综述,并对其发展进行展望.     

海洋生态资本概念与属性界定

海洋生态资源是人类社会经济发展的基础,对其进行资本化界定是对其进行价值评估和资本化管理的前提。基于自然资本和生态系统服务两大理论,结合国内外学者对"自然资本"、"生态资本"等概念的界定和认识,考虑海洋生态系统的特性,提出了海洋生态资本的概念,认为海洋生态资本是能够直接或间接作用于人类社会经济生产、提供有用的产品流或服务流的海洋生态资源。海洋生态资本的价值是指海洋生态资本的存量价值及其产生的收益流价值,包括各类海洋生态资源的现存量价值及其组成海洋生态系统整体而产生的生态系统服务价值。比较了海洋生态资本与海洋生态系统服务、生态资产、自然资本、海洋资源等概念的异同,进而探讨了海洋生态资本的一般属性及其特殊属性。     

亚硝酸盐氧化细菌的生态位以及对海洋环境变化的响应机制

硝酸盐是海洋微生物可利用氮的主要形式,也是限制表层海洋生物生产力的主要营养物质,海洋中的硝酸盐主要由氨和亚硝酸盐的氧化产生。探索亚硝酸盐氧化细菌在海洋生态系统中的生态位以及对环境变化的响应机制,对认识微生物参与的氮循环具有十分重要的意义。本文综述了海洋亚硝酸盐氧化细菌的研究进程及其主要种类,并总结了其主要的生理生态学特征,指出微生物在海洋生态系统变迁中所衍生出的适应对策。基于当前的研究现状,展望亚硝酸盐氧化细菌未来的研究方向,以期更好地了解海洋中亚硝酸盐的氧化过程,为进一步认识氮在生物地球化学中的循环奠定基础。     

国内外从海洋微生物-开发新型药物的研究概况

本文根据国内外文献资料报道,综述了海洋微生物所产生的活性物质的特性及其药用价值,并阐述了国内外目前对海洋微生物资源的研究开发和发展展望。     

海洋微生物资源及其产生生物活性代谢产物的研究

海洋微生物,尤其海洋细菌以其分类的多样性和规模而言,作为生物活性物质产生菌的潜力是巨大的。海洋微生物研究依据分离菌的生境来源可分为海水、沉积物、共栖、共生和深海菌群。生境的不同,不但影响菌群的分布,而且影响微生物代谢产物的合成。从报道的研究结果看,沉积物细菌、共栖细菌和共生细菌是海洋微生物天然药物筛选的重要来源。目前海洋微生物生物活性代谢产物资源的研究仍主要限制在那些在“标准”条件下易于生长和培养的微生物类群。本文对海洋微生物资源产生的生物活性物质的研究进展进行了综述。     

一氧化氮(NO)对海洋浮游植物的作用

该文介绍海洋浮游植物内源一氧化氮(NO)的产生,NO对海洋浮游植物生长的作用,以及有关NO在海洋浮游植物环境胁迫响应中生理作用的研究现状,并对与这些问题相关的研究趋势作了分析和讨论。     

海洋酸化对蟹类影响的研究进展

人类活动排放二氧化碳引起了海水碳酸盐平衡体系变化和pH下降, 最终导致了“海洋酸化”。海洋酸化对蟹类产生了从表观到分子的多重影响。文章在总结海洋酸化对各种蟹类生长发育、生理与代谢、表型和行为等方面影响的基础上, 对其影响的机理展开了讨论, 并对控制海洋酸化及其对蟹类的影响研究提出了意见和建议。