分子生態(tài)學(xué)課件

分子生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展摘要:本文主要介紹了分子生物學(xué)的產(chǎn)生、概念、內(nèi)容、途徑、研究手段、應(yīng)用領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)。自十九世紀(jì)下半葉出現(xiàn)生態(tài)學(xué)一詞至令，已經(jīng)歷了一個(gè)半世紀(jì)的發(fā)展，生態(tài)學(xué)已形成了較為完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)和成熟的理論體系。生態(tài)學(xué)主要研究種群和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能等眾多宏觀水平的生態(tài)學(xué)問題，因此，在整個(gè)生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容中，環(huán)境分析與生態(tài)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)數(shù)量分析模擬的內(nèi)容占了主要部分，其中數(shù)量生態(tài)學(xué)占重要地位。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)與虛擬技術(shù)的發(fā)展，生態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)研究必將會(huì)有更多的應(yīng)用，宏觀層次生態(tài)規(guī)律的認(rèn)識(shí)必將會(huì)有更新的認(rèn)識(shí)，許多生態(tài)問題會(huì)有更好的數(shù)學(xué)答案。與此形成鮮明對(duì)比的是，生態(tài)學(xué)中許多生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)規(guī)律的分子機(jī)理卻研究得很少，而生態(tài)學(xué)的發(fā)展迫切要求用基因、蛋白質(zhì)、酶等生物分子活動(dòng)規(guī)律來闡釋生態(tài)規(guī)律的進(jìn)化、演變過程的機(jī)理。分子生物學(xué)的形成與發(fā)展為此提供了完整的理論依據(jù)和方法。1分子生態(tài)學(xué)的概況1.1分子生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生一般認(rèn)為生態(tài)學(xué)是從宏觀的角度研究生物與環(huán)境關(guān)系的科學(xué)，而基因與環(huán)境有著密切的聯(lián)系，生態(tài)學(xué)的發(fā)展迫切要求用基因、蛋白質(zhì)、酶等生物分子活動(dòng)規(guī)律來闡釋生態(tài)規(guī)律的進(jìn)化、演變過程的本質(zhì)和機(jī)制。近20年來，分子生物學(xué)無論在基礎(chǔ)理論方面還是在技術(shù)開發(fā)應(yīng)用方面均取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)的產(chǎn)生和完善使分子生物學(xué)不斷向生物科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域滲透；伴隨著分子生物學(xué)理論和技術(shù)向生態(tài)學(xué)的滲透和發(fā)展，一個(gè)由這兩個(gè)學(xué)科相結(jié)合的英國生態(tài)學(xué)學(xué)會(huì)主辦的國際性雜志《分子生態(tài)學(xué)》于1992年創(chuàng)刊（1992），這標(biāo)志著分子生態(tài)學(xué)已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)的一個(gè)新分支學(xué)科。它是生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)相互滲透的產(chǎn)物，分子生態(tài)的的理論與方法在生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用，展現(xiàn)了生態(tài)學(xué)從宏觀到微觀全方位蓬勃發(fā)展的景象。1.2分子生態(tài)學(xué)的概念分子生態(tài)學(xué)屬生態(tài)學(xué)的研究范疇。與普通的生態(tài)學(xué)研究所不同的是它采用的研究方法是分子生物學(xué)的方法，研究層次是基因、酶等分子水平，研究結(jié)論是用基因等生物分子活動(dòng)規(guī)律的語言表達(dá)，研究對(duì)象是各種生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)問題。由于發(fā)展時(shí)間短，對(duì)于這個(gè)新研究領(lǐng)域的概念，不同學(xué)者從各自的研究背景出發(fā)對(duì)它的定義有著不同的理解，至今尚無一個(gè)大家普遍認(rèn)同的觀念。下面有幾種代表性的解釋：Hoelzel(1992)認(rèn)為，分子生態(tài)學(xué)是以DNA和蛋白質(zhì)的特征，研究物種的進(jìn)化、演化及種群生物學(xué)。而Burke等(1992)在《分子生態(tài)學(xué)》創(chuàng)刊詞中的定義是：分子生態(tài)學(xué)是研究分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和種群生態(tài)學(xué)的界面問題，使用分子生物學(xué)的手段來研究自然、人工種群與其環(huán)境的關(guān)系以及轉(zhuǎn)基因生物(或其產(chǎn)物釋放)所帶來的一系列潛在的生態(tài)學(xué)問題。黃勇平等(2003)認(rèn)為，目前較為一致的看法是：分子生態(tài)學(xué)是應(yīng)用分子生物學(xué)的原理和方法來研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的機(jī)理及其分子機(jī)制的科學(xué)。它是生態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)相互滲透而成的一門新興交叉學(xué)科，也是生態(tài)學(xué)分支學(xué)科之一。其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)研究中的宏觀與微觀的緊密結(jié)合，優(yōu)勢在于對(duì)生態(tài)現(xiàn)象的研究不僅注意外界的作用條件，而且注意分析內(nèi)部的作用機(jī)制。1.3分子生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容分子生態(tài)學(xué)主要涉及分子種群生物學(xué)、分子環(huán)境遺傳學(xué)和分子適應(yīng)3個(gè)方面的問題，在技術(shù)上主要有用于物種鑒定的分子技術(shù)、新探針的構(gòu)建以及用于種群研究的基因序列分析和引物設(shè)計(jì)以及探討基因工程產(chǎn)物的環(huán)境適應(yīng)性和投放環(huán)境后所引起的物種與環(huán)境互作、物種之間互作、種內(nèi)競爭等方面的生態(tài)效應(yīng)等重要領(lǐng)域。目前分子生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容包括分子群體生物學(xué)、分子環(huán)境遺傳學(xué)和分子適應(yīng)等。實(shí)際上分子生態(tài)學(xué)不是簡單的分子技術(shù)在生態(tài)學(xué)問題中的應(yīng)用，其研究內(nèi)容還遠(yuǎn)不止于此。2分子生態(tài)學(xué)研究現(xiàn)狀2.1分子生態(tài)學(xué)研究途徑和技術(shù)手段分子生態(tài)學(xué)的方法分為兩大類，即屬于DNA層次的研究方法和蛋白質(zhì)層次的研究方法。DNA層次的主要研究對(duì)象是mtDNA、葉綠體DNA、核糖體DNA及基因組DNA(或染色體DNA)，蛋白質(zhì)層次的研究多采用多位點(diǎn)等位酶為指標(biāo)。2.1.1蛋白質(zhì)水平“等位酶”(allozyme)指一定基因位點(diǎn)上不同的等位基因編碼的酶；“同工酶”(isozyme)指通過電泳鑒定的染色功能相同的酶的不同生化形式。等位酶是同工酶的一種特殊形式，有時(shí)也叫等位同工酶。等位酶分析技術(shù)蛋白質(zhì)技術(shù)是分子生態(tài)學(xué)研究中重要的技術(shù)手段。等位酶對(duì)一些普遍理論的提出作出了貢獻(xiàn)，如自然種群的遺傳維持、性別的進(jìn)化意義、在適應(yīng)性進(jìn)化中基因的角色、種群地理結(jié)構(gòu)的起源以及遺傳多樣性的生態(tài)學(xué)意義。采用蛋白質(zhì)電泳獲得多位點(diǎn)等位酶的譜圖是分子生態(tài)學(xué)研究中最有價(jià)值的資料之一。等位酶技術(shù)操作相對(duì)簡單、花費(fèi)少、統(tǒng)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)，且有大量資料可以借鑒。但對(duì)于一些狹域分布的地方種群，往往缺乏多態(tài)性的位點(diǎn)，無法進(jìn)行等位酶分析；另外，由于酶自身的特性，使得該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性。2.1.2DNA水平DNA通常分2種類型，即核DNA和細(xì)胞器DNA。前者亦稱為基因組DNA。多適宜于種群內(nèi)的研究；后者相對(duì)保守，主要用于研究種間系譜關(guān)系。細(xì)胞器DNA為母系遺傳，為研究母系血親關(guān)系提供了可能途徑。DNA分析技術(shù)與等位酶技術(shù)相比較復(fù)雜，其基本過程包括：DNA提取、限制性酶切、PCR擴(kuò)增、分子雜交、基因文庫構(gòu)建、DNA測序或指紋譜帶測定等。這些常規(guī)的分子生物學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生態(tài)學(xué)研究，歸納起來主要有以下幾種DNA技術(shù)，即限制性片段長度多態(tài)性(RFLPs)、隨即機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA標(biāo)記(RAPDs)、可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)(VNTRs)以及簡單重復(fù)間序列標(biāo)記(ISSR)和DNA測序(DNAse-quences)。其中VNTRs包括多位點(diǎn)小衛(wèi)星(multi—locusminisatelliteDNA)、單位點(diǎn)小衛(wèi)星(singlelocusminisatelliteDNA)和微衛(wèi)星(microsatelliteDNA)3種類型。3分子生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域3．1分子生態(tài)學(xué)在動(dòng)物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用動(dòng)物mtDNA的分子量小，且是共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu)，呈嚴(yán)格的母系遺傳，無組織特異性，進(jìn)化速度快，特別適合進(jìn)行RFLP分析。Glaus(1961)首先報(bào)道了珍珠雞(AgelastesMeleagrides)和火雞(Turkey)mtDNA的RFLP長度多態(tài)性，并選用家雞的16SrRNA、ND。等基因的DNA探針對(duì)雞形目部分鳥類的親緣關(guān)系進(jìn)行了研究。根據(jù)已有資料，目前已對(duì)131種鳥類進(jìn)行了mtDNA的RFLP研究。張亞平等(1997)用微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)13只人工飼養(yǎng)的大熊貓進(jìn)行了親緣關(guān)系分析，得出了繁殖能力較強(qiáng)的父本個(gè)體，這對(duì)于大熊貓人工繁殖過程中選擇有效的雄性個(gè)體及理想的配對(duì)方案都十分必要。分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于對(duì)兩棲動(dòng)物(2001)、哺乳動(dòng)物和魚類(1999)等類群的遺傳譜系關(guān)系分析，確定物種或物種內(nèi)不同品系的親緣關(guān)系。另外，在瀕危動(dòng)物的保護(hù)生態(tài)學(xué)方面，DNA分子標(biāo)記技術(shù)也有其獨(dú)特之處。張德興教授（2009）的研究團(tuán)隊(duì)(中國科學(xué)院動(dòng)物研究所分子生態(tài)學(xué)和進(jìn)化研究組)運(yùn)用分子生態(tài)學(xué)的研究手段,從多個(gè)獨(dú)立微衛(wèi)星DNA位點(diǎn)對(duì)覆蓋飛蝗中國分布區(qū)的25個(gè)樣點(diǎn)的1300多個(gè)標(biāo)本進(jìn)行綜合分析。他們發(fā)現(xiàn),盡管飛蝗具有很強(qiáng)的遷飛擴(kuò)散能力,中國的飛蝗確實(shí)分為北方種群、南方種群和西藏種群3個(gè)具有顯著遺傳差別的種群,但是與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)不同的是,廣布于中國中、東部的飛蝗并非東亞飛蝗,而是應(yīng)隸屬于亞洲飛蝗亞種。該研究成果一方面驗(yàn)證了飛蝗經(jīng)典分類的一些結(jié)論,另一方面則指出對(duì)由BorisPetrovitchUvarov(1889~1970)(被學(xué)界譽(yù)為“蝗蟲之父”)在20世紀(jì)30年代建立的關(guān)于東亞飛蝗的有關(guān)權(quán)威觀點(diǎn)進(jìn)行修正的必要性。在動(dòng)物分子生態(tài)學(xué)研究中，獲取試驗(yàn)材料一直是困擾研究者的一大難題。常用方法是捕獲或者麻醉動(dòng)物，然后采集血液或組織。但從野生動(dòng)物保護(hù)的角度來說，該方法存在許多問題，使其應(yīng)用受到限制。首先，野生動(dòng)物對(duì)人類相當(dāng)警覺，或其出沒地區(qū)人類難以到達(dá)，捕捉它們有一定難度；另外，捕捉和麻醉都有可能干擾其正常生理過程，改變其行為或更換棲息地；再者對(duì)一些瀕危動(dòng)物個(gè)體的傷害則可能影響到整個(gè)種群，甚至整個(gè)物種的安危。動(dòng)物體時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行新陳代謝，其腸道也會(huì)有細(xì)胞脫落混在其糞便中而排出體外。研究表明，每克人的新鮮糞便中有105個(gè)腸道細(xì)胞，而且大部分是活細(xì)胞（ALBAUGHGP等，1992），這就意味著可以從糞便中獲取糞便產(chǎn)生者的DNA進(jìn)行分子遺傳學(xué)分析。3．2分子生態(tài)學(xué)在植物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用府宇雷等（2002）應(yīng)用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA(RAPD)方法，分別對(duì)我國5個(gè)緯度8個(gè)不同地點(diǎn)的野大豆(Glycinesoia)種群及浙江金華地區(qū)5個(gè)野大豆種群，進(jìn)行了分子生態(tài)學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)這些野大豆種群存在較高的遺傳變異，并且這些變異與地理緯度有一定正相關(guān)。李丹等（2001）也通過RAPD對(duì)3個(gè)馬尾松種群的遺傳多樣性的分析表明，遺傳多樣性主要仍在種群內(nèi)(>97％)，種群間遺傳距離值與海拔差距呈顯著正相關(guān)。葉綠體DNA是多拷貝、非重組的。在大多數(shù)被子植物中其遺傳信息只通過種子傳遞，因此它反映了種子的基因流動(dòng)狀況。林鵬(2001)用分子生態(tài)學(xué)技術(shù)研究紅樹群落，澄清了木欖屬(Bruguiera)的尖瓣海蓮(B.sexangulavar.phynchopetala)的歸屬問題，明確了尖瓣海蓮是海蓮(B.sexangula)的—個(gè)變種，而非海蓮與木欖(B.gymmorrhiza)的雜交種?？傮w而言，分子生態(tài)學(xué)在植物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用范圍是：瀕危植物保護(hù)生物學(xué)的應(yīng)用、物種的遺傳多樣性和種群生存力分析、植物的生殖行為研究以及轉(zhuǎn)基因植物釋放的生態(tài)學(xué)評(píng)估等。3．3分子生態(tài)學(xué)在微生物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用自然界中存在大量不可培養(yǎng)的微生物，因此，傳統(tǒng)方法研究微生物的區(qū)系缺乏全面性。而rRNA基因序列高度的保守性和多樣性，可以據(jù)其序列的相似程度反映出它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(1997)。其中，16SrDNA序列分析已成為細(xì)菌種屬鑒定和分類的標(biāo)準(zhǔn)方法，并揭示了許多微生物新類群。近年來，23srRNA的基因及16—23srDNA問區(qū)(iSR)的序列分析已成為細(xì)菌分類和鑒定中的熱點(diǎn)。總之，以rRNA基因分析方法為代表的核酸技術(shù)將微生物多樣性及微生物生態(tài)學(xué)研究帶入了新的時(shí)代，極大地推動(dòng)了微生物多樣性的研究。。根據(jù)rRNA基因的多拷貝性及高度保守的特性，利用核酸探針技術(shù)可以檢測環(huán)境樣品中微生物的種群或特定種的存在。目前這類探針已用于檢測Escherichiacoli，Listeriaspp．，Yersimiaspp．及Mycobacteriumavium等致病性細(xì)菌。Mcorist等（1997）用復(fù)合引物技術(shù)檢驗(yàn)了Lawsoniaintracellularis為回腸炎的流行病學(xué)調(diào)查提供了快速、準(zhǔn)確的方法。核糖體序列(rRNAs或rDNAs)分析已經(jīng)成為研究微生物分類單元之間系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系的最常用方法。5srRNA包含了種的專一性的核苷酸特征決定了它可被用于物種的鑒定。16srRNA是當(dāng)今研究得最透徹的分子之一，上百個(gè)物種的部分或全部16srRNA序列已經(jīng)探明。16srRNA的分析使微生物學(xué)家對(duì)原核生物系統(tǒng)發(fā)育有了新的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致了三界系統(tǒng)的出現(xiàn)。常用分析方法是RT—PCR、PCR—DGGE和克隆測序等技術(shù)。最近，張曉君等（2003）利用16srDNA克隆測序的方法分析了馬蘭冰川一個(gè)深層冰芯樣品的微生物多樣性，樣品中有許多序列與嗜冷微生物的序列很相似。Gong等（2002）和Whitford等（1998）分別用PCR—DGGE技術(shù)研究了肉仔雞腸道和瘤胃微生物的區(qū)系。本實(shí)驗(yàn)室采用PCR—IX3GE研究了超早期斷奶仔豬全消化道微生物區(qū)系，并且比較了幾種不同日糧對(duì)豬消化道微生物區(qū)系的影響?；蚬こ涛⑸?geneticallyengineeredmicroorganism，GEM)生態(tài)學(xué)的研究已成為微生物分子生態(tài)學(xué)的一項(xiàng)主要研究內(nèi)容之一。GEM生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容有生物學(xué)特征鑒定、GEM的適合度和潛在的延遲效應(yīng)、環(huán)境釋放規(guī)模和頻度、基因轉(zhuǎn)移和遺傳穩(wěn)定性以及潛在的生態(tài)影響。王平等（1996）也采用發(fā)光光度法對(duì)土壤中小麥根部帶luxAB基因的熒光假單胞菌進(jìn)行了跟蹤檢測和回收，發(fā)現(xiàn)在接種后5個(gè)月的田里的土壤中還能用上述方法檢測到定殖于小麥根部的標(biāo)記菌株。3．4分子生態(tài)學(xué)與空間生態(tài)學(xué)的結(jié)合應(yīng)用生態(tài)學(xué)發(fā)展至今有2件大事令人矚目：一是1992年《分子生態(tài)學(xué)》的創(chuàng)刊，標(biāo)志著分子生態(tài)學(xué)這門學(xué)科的正式誕生；一是被稱為“生態(tài)學(xué)理論的最后前沿”的空間生態(tài)學(xué)(Spatialecology)的誕生?？臻g生態(tài)學(xué)是一門側(cè)重生物個(gè)體及其組織的空間位置和各種生態(tài)過程空間尺度的學(xué)科，在其理論模型中往往直接或間接包含有空間變量。目前在許多實(shí)例研究中，這2門學(xué)科正逐步融合到一起。尤其是微衛(wèi)星等DNA標(biāo)記技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于分子生態(tài)學(xué)研究的多個(gè)領(lǐng)域中，在種群的空間遺傳結(jié)構(gòu)、基因流研究領(lǐng)域正逐步與現(xiàn)代空間技術(shù)(3S)結(jié)合起來。開拓了分子生態(tài)學(xué)與空間生態(tài)學(xué)相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域一空間分子生態(tài)學(xué)(SpatialMolecularecology)。4分子生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)4.1生態(tài)適應(yīng)性研究研究植物對(duì)水、溫度、鹽、重金屬等非生物脅迫的分子反應(yīng)以及生物脅迫反應(yīng)，包括脅迫環(huán)境下植物數(shù)量性狀的QTL定位、熱激反應(yīng)的生態(tài)適應(yīng)等。研究表明，多數(shù)黃酮類物質(zhì)可緩解熱脅迫而保證Imomoeapurpuread的正常結(jié)實(shí)（張愛兵等，2002）。4.2重組生物帶來的危險(xiǎn)重組生物的存活、繁殖、擴(kuò)散和對(duì)其他生物的影響以及對(duì)重組生物提出生態(tài)預(yù)測，是分子生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。一些學(xué)者認(rèn)為，大多數(shù)遺傳工程產(chǎn)生的產(chǎn)物并不會(huì)帶來大的風(fēng)險(xiǎn)，然而人們并不能因此排除它們中的一部分會(huì)帶來嚴(yán)重后果。雖然現(xiàn)在尚無關(guān)于遺傳工程改良產(chǎn)物危險(xiǎn)環(huán)境的令人信服的證據(jù)，但依據(jù)人類在引種、育種方面的經(jīng)驗(yàn)，以及目前遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)及進(jìn)化學(xué)等有關(guān)知識(shí)，可以推論遺傳工程生物釋放于環(huán)境可能產(chǎn)生的潛在效應(yīng)（康樂等，1995）。4.3保護(hù)生物學(xué)保護(hù)生物學(xué)的核心是生物多樣性的保護(hù)。就物種多樣性而言，盡管遺傳工程本身在技術(shù)上可增加其潛力，但實(shí)際上遺傳工程改良生物投放環(huán)境后的直接和間接效應(yīng)卻將減低物種的多樣性。在生產(chǎn)上，人們更愿意選擇產(chǎn)量高的品種而將其他品種淘汰。遺傳工程生物的專利禁止育種學(xué)家們自由交換種質(zhì)，限制遺傳交流等都降低了遺傳多樣性。轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入環(huán)境后參與的優(yōu)良物種競爭可能會(huì)使一些本來稀有的動(dòng)植物種類滅絕或排斥本地種。如何協(xié)調(diào)遺傳工程或保存物種、基因的多樣性的矛盾是分子生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)。4.4行為生態(tài)學(xué)目前對(duì)動(dòng)物行為生態(tài)學(xué)研究較多。而植物行為生態(tài)學(xué)正處于發(fā)展的初級(jí)階段，它的一個(gè)重要特點(diǎn)是把生態(tài)學(xué)與行為學(xué)、遺傳學(xué)和進(jìn)化理論結(jié)合在一起，并引入經(jīng)濟(jì)學(xué)思想，探索新的研究理論和研究方法。其研究熱點(diǎn)主要有：花粉和種子傳播的分子鑒定；克隆繁殖植物的克隆結(jié)構(gòu)及其斑塊形成機(jī)制等；有性繁殖和無性繁殖的比例（蔣志剛等，1997）。5小結(jié)與展望分子生態(tài)學(xué)才剛剛興起十幾年，但發(fā)展很快?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著各種檢測DNA多樣性方法的發(fā)明和廣泛使用，分子生態(tài)學(xué)將成為生態(tài)學(xué)的—個(gè)重要研究領(lǐng)域，其研究范圍將越來越廣泛，研究內(nèi)容也越來越豐富，闡明問題也越來越深入，各種生物種群的遺傳結(jié)構(gòu)將得到迸一步闡明。通過適應(yīng)性基因的克隆及其分子分析可以揭示適應(yīng)的起源并建立一個(gè)統(tǒng)一的進(jìn)化理論。更重要的是分子生態(tài)學(xué)從功能上闡明生態(tài)學(xué)過程的分子機(jī)理。分子生態(tài)學(xué)方法是一類已經(jīng)建立的且具洞察力的方法，但進(jìn)一步的發(fā)展不僅依賴于對(duì)已利用的分子變異的性質(zhì)和動(dòng)態(tài)的深入理解，還依賴于將分子遺傳數(shù)據(jù)和現(xiàn)時(shí)的及歷史過程的綜合信息的有效結(jié)合。做到后者必須投入大量的精力去研究具體的實(shí)例。當(dāng)前，我國分子生物學(xué)的研究已具備了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，并取得了一定的成果，這為分子生態(tài)學(xué)的研究提供了一定的有利條件。同時(shí)，我國生物種類和生態(tài)系統(tǒng)巨大的豐富多樣性，為開展分子生態(tài)學(xué)研究提供了必要的前提。近年來，雖然對(duì)生物多樣性的重要性的認(rèn)識(shí)已經(jīng)有了很大提高，但對(duì)于地球上蘊(yùn)藏著的巨大生物多樣性的認(rèn)識(shí)還仍不足，分子生態(tài)學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生使研究生物多樣性的方法更為直接。通過對(duì)生物生態(tài)系統(tǒng)的組成、不同個(gè)體間及種群間的相互關(guān)系的測定，對(duì)于生物多樣性的研究是非常重要的?？梢灶A(yù)見，分子生態(tài)學(xué)技術(shù)為生物種群進(jìn)化過程的研究提供了一個(gè)全新的方法，也為生物多樣性保護(hù)的研究打開了新的篇章（HEIGSM1994）。生物種群遺傳結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)、遺傳多樣性在生態(tài)系統(tǒng)中的功能以及全球變化條件下遺傳資源的丟失等問題也亟待分子生態(tài)學(xué)技術(shù)提供解決途徑與洞察視角。由此，作者認(rèn)為將分子生態(tài)學(xué)技術(shù)與種群統(tǒng)計(jì)、生理學(xué)等方法結(jié)合起來，將分子信息與生態(tài)、統(tǒng)計(jì)、生理的野外數(shù)據(jù)結(jié)合起來，各種生物種群的遺傳結(jié)構(gòu)才能得到進(jìn)一步闡明，才能理解物種或種群的進(jìn)化規(guī)律．伴隨著各種檢測DNA多樣性方法的發(fā)明和廣泛使用，分子生態(tài)學(xué)的研究將為生物多樣性的研究帶來革命性的前景。當(dāng)然，分子生態(tài)學(xué)也僅僅是一種新的技術(shù)手段，只有將它與傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)、種群統(tǒng)計(jì)、生理學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科和方法結(jié)合起來，將分子信息與生態(tài)的、統(tǒng)計(jì)的、生理的野外數(shù)據(jù)結(jié)合起來，才能最終理解種群的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)、物種不同形態(tài)及生理特征的實(shí)際意義，才能理解物種或種群的進(jìn)化規(guī)律。參考文獻(xiàn)BurkeT.seidIerR，SmithH.EditoriaI.［J］.MoIec.EcoI，1992，1：1.HOELZELAR．Conservationgeneticsofwhalesanddolphins［J］．MolecularEcology，1992，1：119～125.黃勇平，朱湘雄．分子生態(tài)學(xué)——生命科學(xué)領(lǐng)域的新學(xué)科［J］．中國科學(xué)院院刊，2003(2)：84～88．黃瑞林，印遇龍，侯振平，等．分子生態(tài)學(xué)的興起與應(yīng)用［J］．廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2005，24(1)：80~85．GLAUSK.StructureorgannizationandevolutionofavianmitochoncnrialDNA[D]．Columbus(USA)：OhioStateUnivevdty，1961．張亞平，宿兵．大熊貓的遺傳多樣性[M]//胡志昂，張亞平。中國動(dòng)植物的遺傳多樣性．杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1997：7~17．江建平，周開亞．中國林蛙的分子系統(tǒng)關(guān)系[J]．動(dòng)物學(xué)研究。2001，22(1)：27~32．HEISTEJ．GOLDJR．fgeneticidentificationofsharksintheUS．Atlanticlargecoastalsharkfishery[J]．FisheryBulletin，1999，97(1)：53~61．ZhangDX,YanLN,JiYJ,HewittGM,HuangZS.UnexpectedrelationshipsofsubstructuredpopulationsinChineseLocustamigratoria,2009,28,9:144.林鵬中國紅樹林研究進(jìn)展[J]．廈門大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，40(2)：592~608．楊光，周開亞．中國水域江豚種群遺傳變異的研究[J]．動(dòng)物學(xué)報(bào)。1997，43(4)：411~419．王平，胡正嘉．發(fā)光酶標(biāo)記基因在微生物分子生態(tài)研究中的應(yīng)用[J]．生態(tài)學(xué)雜志，1996，15(3)：26～34．ALBAUGHGP，IYENGERV，LOHANIA，ela1．Isolationofexfoliatedcolonicepithelialcells，anovel，non—invasiveapproachtothestudyofcellularmarkers[J]．IntJCancer，1992，52：347～350．府宇雷，錢吉，馬玉虹，等．不同尺度下野大豆的遺傳分化[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)．2002，22(2)：176～184．李丹，彭少麟．三個(gè)不同海拔梯度馬尾松種群的遺傳多樣性及其與生態(tài)因子的相關(guān)性[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，21(