共生功能体的微生物组组成、组装及微生物间互作研究进展

本文介绍了植根于共生理念和关系中的共生功能体(宿主—相关微生物组)概念,系统评述了共生功能体相关微生物组的组成、组装及其微生物间的互作。基于共生功能体,宿主通过自身具有的抗性和耐受性,可影响微生物共生体在共生连续体中的位置,降低互作的负面效应。宿主进化和共生功能体能主动影响寄生性共生体的适合度,从而出现反向适应。虽然宿主微生物组对宿主生物学、生态学和进化中的中心作用已得到普遍重视,但涉及功能的研究较少。最近提出的生态—共生功能体新概念对一个物种共生功能体的传统认知提出了挑战。此外,共生功能体的研究已从生物科学向社会科学、哲学和生理学扩展。如果不考虑共生功能体在特定行为中的作用,可能会导致潜在的认知偏差,即共生功能体盲点。因此关注共生功能体盲点和对微生物组如何影响大脑和认知的研究,将为人类认知和社会行为的进化提供新见解。

论道德的共生功能——社会共生论视角下的道德功能研究

社会由各个层面的共生系统组成,社会共生是人的基本存在方式,社会进步就在于改善人的共生关系。本文从社会共生论的视角探讨了作为一种特殊的社会共生规范——道德的共生功能。重点研究道德作为内在约束条件的共生规范,其共生功能的表现形式、特点;道德共生功能的实现条件;在当下中国,发挥道德共生功能的有效载体与路径。

OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生中的功能

为研究OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生固氮中的功能,以豌豆根瘤菌RL3841的OsmC基因为研究对象,通过同源重组获得了OsmC基因突变株RLOsmC.结果表明:OsmC基因突变不影响豌豆根瘤菌的自生生长能力,但对无机氧化物H_2O_2和低浓度有机氧化物氢过氧化枯烯(CuOOH)都十分敏感.突变株RLOsmC感染豌豆宿主能形成红色有效根瘤,但是其固氮酶活降低了18.3%.OsmC基因的表达不受H_2O_2的诱导,但在7 d根瘤类菌体中表达量显著上调.表明根瘤菌OsmC基因在共生和抗氧化功能中发挥了重要的作用.

共生观:山水开放式工业遗留更新利用——以淄博双创公园城发展服务中心项目设计为例

淄博高新区双创公园城发展服务中心项目设计主要借鉴共生理论,通过对区域工业遗留的更新利用,将共生单元分为山水共生、功能共生、文化共生,形成三者之间相互作用相互结合的形式,探索一种既可以保护和延续工业遗留,又能满足人们对山水环境的渴望,将工业遗留的保护更新与可持续发展理念相融合建设实景共生环境的方法。

红色旅游与高校思想政治教育的共生分析

近年来,国内红色旅游迅速发展,与思想政治教育的互动引起了诸多关注。基于共生思想,从现实基础和形成方面分析红色旅游与思想政治教育的共生关系,指出红色旅游有利于增强思想政治教育的内容传导、相互作用共鸣和行为养成,适应新变化应不断创新共生功能的实现方式,更好地推进红色旅游与大学生思想政治教育共生的主要路径包括紧紧依托课程和活动、开展线上互动、提升红色旅游产品质量等。

胃微生物与人体共生关系的研究进展

近年来,共生功能体(holobionts)这一概念被越来越多的科研学者频繁提出。微生物与宿主在共同进化的过程中通过长期互作形成一个整体,其稳态的打破可诱发疾病。目前人们对胃部菌群方面的认识已经从H.pylori的致病作用转化为多种微生物共同存在和协同作用,研究也从单一致病菌的关联性研究转化为探讨宿主-微生物复杂且动态的共生关系,并对共生关系在胃部疾病的发生发展中的作用提出新观点。由于饮食、用药、环境、遗传等各方面都对菌群结构及丰度产生影响,因此对治疗方法也需要调整和提出新的思路。新的科研方法使人们对胃部菌群的认识更深刻更广泛,对H.pylori作用的重新认识与非H.pylori细菌在胃内作用的新发现出现很多争议,单一病因与整体微生态变化对疾病发生进展的作用以及菌群特征分析是否可以成为胃部疾病新的诊断方法成为热点话题。本文就胃微生物与人类共生关系的研究发展做一综述,以期在预防和治疗胃部疾病上提供新思路。

植物内生真菌及其展望

内生真菌在自然界广泛存在,有些内生真菌可以促进植物营养吸收、提高植物抗生物逆境和非生物逆境的能力、刺激植物产生活性物质等。因此,内生真菌是植物病虫害生物防治领域的重要研究内容之一。本文就内生真菌与寄主共生的分子基础、内生真菌对植物影响机制、内生真菌与寄主特异性相互作用、特殊的内生真菌——植物病原真菌、内生真菌形成的分子机制和内生真菌研究展望等6个方面对内生真菌进行了叙述,期望为科学地利用内生真菌资源提供一些参考。

树皮小蠹-微生物共生关系研究进展

昆虫作为地球上数量最多、分布最广的动物类群,与共生微生物形成密切的协作关系,以此弥补它们在生理和新陈代谢上的功能缺失,从而取得生态优势地位.树皮小蠹是近几年备受关注的一类重要林业害虫,它们与微生物之间存在着广泛的共生关系,其中部分微生物对其适合度有显著影响.本文总结树皮小蠹的分类和危害、树皮小蠹有益共生微生物对其生命活动的影响,以及树皮小蠹与微生物共生关系的维持机制.目前有关树皮小蠹与共生微生物关系的研究主要集中于几个危害性较大的树皮小蠹物种,为获得更多关于树皮小蠹与微生物共生关系的普适性结果,未来的研究需要扩大树皮小蠹物种的研究范围.同时,需要结合多种组学技术,并在更大的时空格局不断拓展人们对树皮小蠹共生微生物功能的认识,更好地理解微生物在树皮小蠹生态和进化中的作用,并助力开发利用特定微生物进行树皮小蠹害虫防治的新型绿色防控方法.

海草床微生物研究进展

海草是一类生长于海洋环境中的单子叶植物。细菌、真菌、微藻、古生菌和病毒等微生物栖息在海草器官及其周围环境中,对海草生长、营养和健康以及海草床物质循环起着重要作用。本文通过分析与总结国内外参考文献,简要介绍了海草床微生物的一些新的研究进展,并讨论了将来可能进行的研究方向。海草微生物组与沉积物和海水中的微生物群落存在较大差异,其分布在离散且高度异质性的生态位,且该模式在广泛的地理尺度上保持不变,不是受海草种类和沉积物类型控制,而是主要取决于环境驱动与海草代谢。大部分海草核心微生物群落都参与硫循环。今后可采用模拟实验、生态模型、基因组、宏基因组、转录组与代谢组等技术方法研究海草床微生物的多样性、组成、功能、定植与病害等。此外,揭示海草床中微生物、海草和环境之间的相互关系,对保护受威胁的海草床具有重要意义。

从细胞内共生到多尺度共生:回顾与展望

基于共生概念的历史变化,目前人们普遍接受了广义共生概念。即共生是包含互利共生(mutualism)、偏利共生(commensalism)和拮抗/寄生(antagonism/parasitism)的共生连续体。本文简述了近20年间,全球9次国际共生学术大会取得的重要成果,对细胞内共生、时间、空间以及多种互作尺度共生关系的研究利用进展进行了评述。同时展望了一些活跃共生领域的研究概况,如共生失调(dysbiosis)、植物-微生物-昆虫三角共生关系(plant-microbe-insect triangle)、细菌-真菌互作(bacterial-fungal interaction,BFI)、菌根菌-真菌内生细菌-植物多方共生联盟(multipartite symbiosis consortium)以及与共生相关微生物组的集合群落(metacommunity)研究及应用等。共生(symbiosis)正成为当代生物学的核心原则,正以一种与更宏大系统方法相一致的概念,从根本上改变了传统上的一些生物学概念,如孤立性的个体(individuality)概念。基因组测序和高通量RNA技术分析揭示,动、植物与共生微生物的重要互作,打破了迄今为止生物个体的特征边界,挑战了这些学科的定义;共生不仅是一对一的互利共生关系,共生实际是多种共生模式的连续共生体。此外,植物-昆虫-微生物互作的三角关系;菌根-真菌-真菌内生细菌-植物的多方联盟等新关系的发现,更把生命科学推向了快速发展的方向。这些科学进展不仅对生物科学的遗传学、免疫学、进化、发育、解剖学和生理学的研究至关重要,拓宽了新的视野,而且对农业中生物制剂研发,人类微生物组的管理及调控,以及对发酵食品及工业微生物生产的设计和管理将产生积极影响。

关于“生物共生”的概念分析

本文试图对生物学哲学界长期以来含糊不清的"生物共生"概念进行辨析,首先对共生功能体的概念重新界定,在此基础上将各种共生关系区分为两大类,一类是功能体共生,另一类是非功能体共生,随后对前人关于共生复合体的各种表征方案进行分析比较,指出实际上存在两种不同的视角,一种是基于抽象的"无等级层级"框架,使用"相对名称";另一种则基于具体的生物组织层级框架,使用"绝对名称"。因此,对复杂生物实体的表征和描述,应首先明确是基于何种框架,以避免概念的混乱。接下来,本文基于具体生物组织层级的框架,对两类共生关系进行分析,并得出结论:功能体共生应被表征为有机体内部关系,而非功能体共生应被表征为生态群落内部,有机体之间的关系。

外生菌根真菌与内生细菌共生互作的研究进展

外生菌根真菌能与很多高等植物共生,广泛存在于自然界,在促进植物生长和养分吸收、增强宿主抗逆性及维持森林生态系统稳定等方面发挥着重要作用。除与寄主植物密切联系外,外生菌根真菌,在其生命周期中与细菌群落进行物理和代谢相互作用,常形成共生关系。这些细菌对外生菌根真菌菌丝生长、生物量增加及子实体的形成具有积极影响。本文阐述了外生菌根真菌与内生细菌共生现象的发现、共生关系的建立、内生细菌促进外生菌根真菌生长和发育及宿主与微生物组的研究方法等,以期更好地巩固外生菌根真菌的生物学及生态学等基础性知识,并利用细菌与真菌的相互作用为可食用外生菌根真菌的生物防治、菌肥研究、人工驯化及栽培提供思路。

数字出版产业研究的生态学维度——基于共生理论

作为新兴产业的数字出版,其研究的跨学科特性尤为明显。过去对数字出版的研究大多是在管理学、产业经济学、传播学、技术科学等学科理论下进行,因此,将生态学及共生理论纳入到数字出版产业研究是一次新的尝试和探索。数字出版产业共生就是数字出版相关部门或企业之间通过互动、协作建立起共栖空间的过程。共生视角下,这一过程蕴含着共生内涵、共生范式、共生链主体功能定位等基本问题,只有理解、明确了这些问题,才能寻求到最合理的数字出版产业发展方式。

耕地保护的结构性规范要义论

伴随着我国耕地保护法律制度的整合、完善,耕地保护作为一种实施耕地管控、建设与激励的多维化、复合型干预活动,其重要性与最严格的保护考量得到进一步凸显。厘清所涉内涵、外延概念要素,并梳理其双轨化的功能定位,可以阐明耕地保护的结构性规范要义。耕地保护的内涵概念要素主要指向土地用途管制与耕地质量提升,亦分别是实施耕地保护的逻辑起点与终极目的。耕地保护的外延概念要素指向典型条款与土地整治,亦分别是实施耕地保护的本体规范表征与交集范畴表征。耕地保护的双轨化功能定位则旨在凸显相应多层次功能定位在阶段性充实过程中的共生关系,以及相应个殊化功能定位在协作互联过程中的整合关系。基于此,可尝试为耕地保护战略定位的贯彻落实和举措配置的有效践行,提供必要的解构线索。

药用植物微生物组的研究现状及展望

药用植物是中医临床用药的主要来源,我国已经实现药用植物的大规模栽培和生产。微生物作为未来农业可持续发展的重要资源,同样也将推动中药农业的绿色、生态、高质量发展。然而,有关药用植物微生物组的研究还非常有限,因此该文以微生物组研究的发展时间线为基础,对微生物组研究的起源、技术和热点进行综述,结合药用植物微生物组的研究现状,对未来的研究重点提出几点建议:①依据科、属、种对不同化学型药用植物的微生物组进行系统研究,揭示药用植物与微生物的共进化过程;②开展药用植物微生物组在时间和空间尺度的研究,掌握微生物对药用植物生长发育和次生代谢产物积累的作用规律;③寻找合适的药用植物模式物种,建立药用植物与微生物互作的研究模型;④挖掘药用植物核心微生物组,将核心微生物组成员应用于中药生态农业;⑤推进药用植物微生物育种的研究工作,为药用植物育种提供新的途径;⑥利用高通量测序和传统培养分离相结合的方法研究药用植物微生物组,加快未培养微生物菌株的开发和利用;⑦建设药用植物微生物菌种保藏平台及其代谢产物数据库,加强交流与合作,实现数据共享。以此来推动药用植物微生物组研究的高效、快速发展。