微生物多样性

研究和保护微生物多样性的意义报告人：杨继辉2023年4月主要内容微生物的共性1微生物多样性2微生物与人类的关系3研究和保护微生物多样性的原因及意义4问题：什么是微生物？一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。

它们都是某些个体微小（一般<0.1mm）、构造简朴的低等生物(单细胞或构造较为简朴的多细胞生物、甚至没有细胞构造的生物)。一、微生物的共性体积小、面积大吸收多、转化快生长旺、繁殖快适应强、易变异分布广、种类多微生物多样性由国际保护自然和自然资源联合会定义为“生物的全部生命形式，生态系、生态过程，以及能够认识到的有关的基因、类群和分子水平上的遗传特征。二、微生物多样性物种多样性生理代谢类型多样性遗传基因多样性生态多样性物种多样性微生物的总数约为50万～600万种，已记载过的约20万种（1995年）。其中原核生物3500种，病毒4000种，真菌9万种。生理代谢类型多样性微生物的生理代谢类型之多，不论从能量代谢还是从物质代谢角度讲,是动、植物所不能及的。表目前：对多种物质甚至有毒物质的分解、多种产能方式、生物固氮作用、合成多种次生代谢产物和复杂有机物、对复杂有机分子基团的生物转化、抵抗极端环境的能力等等。遗传基因多样性指微生物群体或群落在基因水平上数目和频率的分布差别。主要体目前构成核酸分子的碱基数量的巨大性和排列顺序的多样性上。另外,DNA复制中出现的碱基对变化、双链/单链DNA等多种遗传形式的存在,转导、转化和接合等基因重组现象,使微生物遗传多样性大大扩展。例如16SrDNA是微生物遗传多样性分析最常用的指标。微生物基因组种类多样（2023年5月止，已刊登的微生物基因组31个、即将刊登的15个），基因库资源丰富。生态多样性生态构造多样性涉及生境分布广泛性和种群、群落构造多样性生态功能多样性主要指微生物与其他生物、非生物环境的关系。微生物广泛分布于地球表面各处及多种极端环境；微生物与微生物或与其他生物间还存在众多的相互依存关系（互生、共生、寄生等），如此众多的生态系统类型就会产生出多种相应生态类型的微生物。微生物的“生物界之最”：个体最小形态最简‘胃口’最大食谱最广繁殖最快数量最多变异最易抗性最强休眠最长种类最多分布最广起源最早发现最晚界级最宽三、微生物与人类的关系微生物与食品微生物与医药微生物与疾病……微生物与食品1、酵母菌馒头、面包葡萄酒啤酒白酒2、醋酸菌制醋3、乳酸菌制作泡菜制作酸奶微生物与医药头孢霉素和青霉素是真菌产生的抗生素卡那霉素、金霉素、链霉素、庆大霉素是放线菌产生的链霉素庆大霉素金霉素卡那霉素生产胰岛素生产乙肝疫苗生产干扰素微生物与疾病如艾滋病黄曲霉毒蝇蕈毒红菇毒粉褶菌微生物自然界中N、C、S等元素循环农业,以菌造肥,以菌催长,以菌防病,以菌治病工业,微生物应用于食品、皮革、纺织、石油、化工、冶金等医药工业,利用微生物制造抗生素、维生素污水处理,利用微生物降解有机磷、氰化物等基因工程技术中提供多种工具酶和载体系统,创建有益的工程菌新品种有少数微生物能引起人类和动、植物的病害四、研究和保护微生物多样性的原因及意义以往人们感爱好的微生物主要是那些模式菌株及具有直接经济价值的种群,而那些被忽视的大多数未知种群也蕴藏着目前还无法估计的资源。因而研究和保护微生物多样性是十分必要的。Tiedje(1994)总结为如下理由：对极端生境微生物的研究不但使人类了解和探索生命的策略和极限,而且为超常物质的开发利用提供了资源。微生物在生物圈的维持中起“中枢”作用,它们是地球上生物化学循环的主要工作者。微生物资源对生物技术尤其具有价值,它们及它们的基因代表了最大的、未开发的无价资源。微生物可用于监控环境变化,它们的群体一般对环境情况反应迅速,因而是一种地域或历史环境变迁的良好统计。微生物在高等生物的保护和恢复生物学中起主要作用。微生物可作为阐明生态和生物进化原理的模式,因为它们轻易操作、具有独特的交叉反应并在地球上存在的历史悠久。……微生物资源的开发,是二十一世纪生命科学生命力之所在。怎样利用和保护微生物多样性已成为亟待处理的问题。近年来,世界各国和国际组织已对此做了许多努力，并提出了一项微生物多样性行动计划。微生物多样性行动计划：建立推动微生物多样性研究的国际组织；召开有关微生物“种”的概念和分类指征研讨会；提出已知种的目录；发展微生物分离、培