基因生態學

基因生態學

基因生態學是指研究一個單獨“種”在一個或多個局部地域群落中,遺傳因子決定對其抵抗環境能力之間的關係的科學。

生態學作為生物發展科學,按照生物的組織層次,在微觀方面,發展了基因生態學、分子生態學細胞生態學

基因生態學為進化生態學、分子生態學行為生態學、生殖生態學、系統發育學、進化論等開闢了一條研究途徑,也為育種學、營林學、園藝學保護生物學環境生物學生物多樣性的保護和利用提供了重要信息。

基本介紹

  • 中文名:基因生態學
  • 外文名:Genecology
  • 別名:比較生理生態學、遺傳生態學
  • 研究對象:各種基因或“基因群落”或種群
  • 研究內容遺傳因子決定對其抵抗環境能力等
概念,研究內容,特點,研究與運用,

概念

基因生態學又稱比較生理生態學,是指研究一個單獨“種”在一個或多個局部地域群落中,遺傳因子決定對其抵抗環境能力之間關係的一門學科。

研究內容

基因生態學的主要研究內容有:研究各種基因或“基因群落”之間相互依賴、相互作用的“食物鏈”關係,把握各種基因(包括所謂疾病基因)在整個生命體中的地位和功能,乃至整個生命體中基因之間的質、能、信息的相互轉換和循環關係等。

特點

基因生態學是這幾年新發展起來的一個領域。這一門新的學科將生態學和分子生物學結合起來研究基因和環境適應性之間的關係。加拿大的G.Bell 以衣滴蟲為材料,在這一領域中連續發表論文。他分別研究了純系衣滴蟲中基因型與不同環境的關係,不同種衣滴蟲中基因型與不同環境的關係,還研究了不同種衣滴蟲的不同的基因型及其環境適應性的關係,提出了許多有益的見解。
一個生物體內的基因組成以及各基因之間的相互制約關係是經過了長時間生物演變而形成的與環境相適應的相對穩定體系。這種研究生物體內基因的結構、基因的組成以及基因相互之間、基因與外界環境之間相互制約、相互影響規律所形成的學科可以用基因生態學來概括,它與基因組學分子生態學既有聯繫又有區別。基因生態學這一概念在文獻中還很少出現,能否被學術界所公認還待於實踐的檢驗,但是,如果它能健康發展,那么,它能為轉基因食品的安全性評價提供依據。

研究與運用

①16S rRNA(Small subunit ribosomal RNA)基因是對原核微生物進行系統進化分類研究時最常用的分子標誌物(Biomarker),廣泛套用於微生物生態學研究中。近些年來隨著高通量測序技術及數據分析方法等的不斷進步,大量基於16S rRNA基因的研究使得微生物生態學得到了快速發展,然而使用16S rRNA基因作為分子標誌物時也存在諸多問題,比如水平基因轉移、多拷貝的異質性、基因擴增效率的差異、數據分析方法的選擇等,這些問題影響了微生物群落組成和多樣性分析時的準確性。對當前使用16S rRNA基因分析微生物群落組成和多樣性的進展情況做一總結,重點討論當前存在的主要問題以及各種分析方法的發展,尤其是與高通量測序技術有關的實驗和數據處理問題。
②學科間的交叉滲透已成為現代生態學向前發展的巨大推動力。等位酶技術的套用極大地推動了遺傳生態學的發展,PCR技術、DNA指紋法、RAPD技術和RFLP技術的套用,使基因生態學的研究進入DNA水平,並促成分子生態學的發展。不斷吸收其他學科成熟的理論、觀點和方法,不斷擴充新技術、新手段,必將促進基因生態學向前發展和完善,從而更好地解釋適應的機制、種群多態性的作用、物種起源和種群分化的機制、生物抗藥性進化以及對環境污染的反應、協同進化的本質、經濟物種引種過程中的生態學問題、生態多樣性的保護和持續利用等重要問題。

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