土壤微生物对环境胁迫的响应机制(4)
环境胁迫还可以导致原核生物和真核生物细胞发生蛋白质错误折叠或者聚合,细菌在热胁迫下会发生蛋白质的变性和聚合.热激蛋白就是在高温下诱导产生的一种蛋白质,它包含一种分子伴侣可以阻止蛋白质发生聚合以及协助错误折叠的蛋白质复原,且含有一种非蛋白酶负责降解不可逆损坏的多肽(Libereketal.,2008).已经证实在E.coli细胞中,热激蛋白含量下降就会导致蛋白质发生聚合的可能性升高(Kedzierskaetal.,1999;Tomoyasuetal.,2001).
5、问题与展望(Problemsandperspectives)
总体而言,在研究土壤微生物群落对环境胁迫的响应方面已经取得了一定进展,推动了土壤微生物对环境胁迫的响应机制的研究.但是,困扰土壤微生物抵抗力和恢复力定量描述的关键问题依然存在,对土壤微生物本身群落结构多样性及功能多样性的描述还十分缺乏,很多用于表征宏观生态学中群落结构多样性的指标并不能很好的应用于微生物领域.目前的分子生物学方法还无法在基于微生物遗传多样性的指标与基于微生物活性的功能多样性的指标之间建立联系,甚至如何描述微生物的功能多样性也还很不清楚.但是这二者之间以及与土壤系统的抵抗力和恢复力之间应该存在着必然联系.此外,土壤微生物多样性与土壤生态系统稳定性之间存在一定的关联,而环境胁迫影响土壤生态系统稳定性.目前,这两方面的研究均较为成熟,但是对于研究土壤微生物多样性与其对环境胁迫的响应之间的关系还十分匮乏,这也将成为下一步研究的重点.
在微生物生态研究中,仍然缺乏有效的模型预测环境胁迫可能对微生物群落带来的影响,这对预测生态系统对全球变化的响应有十分重要的意义.因此,还需要开展更多深入的工作比较不同环境胁迫对微生物群落及特定功能微生物群落的影响,同时通过控制实验测定微生物生理指标的响应,为构建预测模型提供数据支持.就土壤微生物来说,应该开展更多的野外长期定位监测实验考察土壤受到环境胁迫后微生物的响应,为土壤环境质量监测以及土壤污染的生态风险评价提供可靠的技术服务,为土壤环境质量标准的建立提供数据支持.这对于保护土壤健康及维护生态系统的稳定性具有重要意义.
此外,由于微生物在胁迫下为适应变化的环境会发生变异导致抗性物种的出现及微生物群落内部基因的水平转移,从而使微生物达到一种新的适应状态.因此应加深对抗性微生物及微生物群落内部基因水平转移的研究,深入了解微生物对环境胁迫响应的作用机理,并可以考虑将抗性微生物应用于实际的土壤污染治理中.我们期望通过研究土壤微生物对环境胁迫(主要针对重金属污染)的响应从而在一定程度上能够反应土壤生态系统的稳定性,为土壤重金属污染的修复工作提供一定的参考价值.
参考文献:
1、陈圣宾,欧阳志云,徐卫华,等.Beta多样性研究进展[J].生物多样性,
2、李博.生态学[M].北京:高等教育出版社李小方,邓欢,黄益宗,等.土壤生态系统稳定性研究进展[J].生态学报,
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