1、污染環(huán)境微生物種群動態(tài)的分析

在微生物系統(tǒng)分析中，16SrRNANA的比率是檢測復雜的微生物種群特定成員代謝活動的有效參數(shù)。核酸可以通過以專一性和通用型探針分別與直接從微生物樣品中分離的總核苷酸進行雜交，可獲得相對于總16SrRNA的特定16SrRNA數(shù)量，其相對豐度可以用與專一性探針和通用型探針雜交的殘余放射性強度之比來表示。在穩(wěn)定的條件下，某種微生物的RNANA比率是與它生長率呈正相關。利用定量點漬雜交求RNANA的比率時，具有很低豐度的rRNA序列也可以被定量，但由于不同種生物細胞內(nèi)有不同數(shù)量的核糖體，甚至同一種細胞內(nèi)在不同時期核糖體數(shù)目也不同，所以rRNA的豐度不能直接用于表示某類微生物細胞數(shù)的多少，但可以代表特定種群的相對生理活性，這對研究生態(tài)系統(tǒng)功能多樣性有重要的意義。

2、污染環(huán)境微生物適應性———質(zhì)粒的分子生態(tài)效應

在污染環(huán)境中，微生物通過調(diào)節(jié)其結(jié)構和生理狀況，或者形成能在自然環(huán)境中廣泛傳播的質(zhì)粒，完善那些降解異生物質(zhì)酶系的遺傳基因，以適應日益污染的環(huán)境!這種對環(huán)境的遺傳適應是進化的機制!探索自然種群對環(huán)境的調(diào)整與適應的遺傳基礎，特別是微生物對環(huán)境污染物的反應，是近代微生物生態(tài)學和分子生態(tài)學共同關注的焦點!許多研究表明，細菌對環(huán)境中的特異性限制因子的應答能力一般是由質(zhì)?？刂频?質(zhì)粒在為宿主細胞提供遺傳多樣性及其利用大范圍生態(tài)位的適應中起著非常重要的作用。因此，對降解性質(zhì)粒特征及其在環(huán)境污染物凈化或解毒過程的分子生態(tài)學進行研究，具有實踐上的重要意義。

質(zhì)粒為細胞質(zhì)中進行復制的自主復制子，是染色體外的遺傳物質(zhì)，核酸技術在分子生態(tài)學中的應用成為質(zhì)粒研究的新動力。質(zhì)粒的產(chǎn)生不僅會引起種的多樣性，更主要的是它有足夠的靈活遺傳力去發(fā)展它們重組質(zhì)粒所攜帶的代謝基因，表現(xiàn)不同的生態(tài)功能，因此，質(zhì)粒的基因很自然地成為污染環(huán)境的微生物分子生態(tài)學研究的對象!近年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多降解脂肪烴、芳香烴、多環(huán)芳烴以及它們的氧化產(chǎn)物、萜烯、生物堿、氯代芳烴和多氯聯(lián)苯的質(zhì)?；颍渲写蠖鄟碜约賳伟鷮俚龋何⑸锓肿由鷳B(tài)學技術及其在環(huán)境污染研究中的應用假單胞菌屬、脫氮產(chǎn)堿桿菌或富營養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌、紅球菌的菌株，還有分支桿菌屬的多個種。

從污染環(huán)境微生物分子生態(tài)學的研究進程可見，分子生態(tài)學技術的應用不僅擴大了環(huán)境微生物的研究對象，促進了微生物結(jié)構生態(tài)學研究，更重大的突破是有助于更深入、更多地了解生態(tài)學過程，使得以功能基因為基礎的功能生態(tài)學研究成為今后污染生態(tài)學領域的新方向$特別對污染脅迫下的微生物，研究功能基因在環(huán)境中的表達調(diào)控，可更真實、準確地揭示微生物的生態(tài)關系，明確生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構與功能，即生態(tài)系統(tǒng)中一系列基因的相互作用。

在自然界中存在大量可挖掘和利用的具有抗逆性、高降解能力等優(yōu)異基因的微生物資源，但通過傳統(tǒng)的方法卻不能分離甚至檢測，在分子生態(tài)學研究領域可以克服技術上的障礙，檢測更多的微生物種群，并可在分子水平對其生態(tài)功能進行分析、操作$目前，很多氯代有機物、多氯聯(lián)苯、萘、菲、蒽、芘、菊酯類等污染物的部分降解基因已被克隆并已闡明其序列結(jié)構和功能，在此基礎上，可進一步探索自然種群對環(huán)境的調(diào)整與適應的遺傳基礎，從功能上闡明分子適應及生態(tài)學過程的分子機理，進一步通過基因工程操作將某些不同生物體中控制有用的生物降解途徑或酶的微生物異化代謝基因帶到同一寄主中，按照設計的生物代謝途徑運行，以實現(xiàn)對環(huán)境污染物或特定毒物的降解，從而顯著地或徹底地改善微生物在污染環(huán)境修復中的功能。