微生物生态学
课程编码：180085071005M3001H
英文名称：Microbial Ecology
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：郭良栋等
教学目的要求
本课程重点介绍微生物生态学的基本概念、理论与假说、以及研究主题与研究现状；微生物的经典分离培养、生理生化、分子生物学检测技术、以及环境微生物宏基因组生物信息学分析方法；微生物与植物、人、动物和环境的互作机制；微生物多样性和群落组成的分析模型；不同生态系统中微生物多样性的分布格局与维持机制，微生物种群与群落的动态演替规律；微生物对全球气候变化和外来植物入侵的响应与调节机制；微生物在生物地球化学循环、污染物降解以及污染环境修复的作用；微生物在生态系统的物质循环、多样性维持、演替过程、以及干扰或破坏生态系统的植被恢复与重建过程中的作用。本课程旨在使研究生掌握微生物生态学的基本原理与研究方法，以及微生物生态学的最新研究进展与重点发展领域，为从事微生物生态学研究打下基础。
预修课程
微生物学、生态学、环境科学专业研究生
大纲内容
第一章 前沿 3学时 郭良栋
第1节 微生物生态学发展简介及中国科学家的家国情怀和科学家精神
第2节 基本概念、理论与假说
第3节 微生物生存策略与环境适应性、微生物生态学研究现状与意义及研究思考
第二章 微生物检测技术与分析方法 3学时 郭良栋
第1节 传统技术及生理生化技术
第2节 分子生物学技术
第3节 微生物生态学研究路线及生态学统计分析模型
第三章 陆地微生物生态学 9学时 郭良栋
第1节 微生物功能类群及菌根真菌多样性分布格局及维持机制
第2节 土壤微生物种群和群落结构演替
第3节 微生物生态功能
第4节 植物内生菌概念及多样性维持机制
第5节 植物内生菌群落结构
第6节 植物内生菌生态功能
第7节 微生物生态网络生物学的发展及基本概念
第8节 微生物功能网络结构
第9节 菌根共生网络结构
第四章 全球变化微生物生态学 2学时 郭良栋
第1节 微生物与全球气候变化的关系
第2节 微生物与外来入侵植物的关系
第五章 水域微生物生态学 12学时 戴欣
第1节 微生物-地球上最古老的生命
第2节 微生物在生态系统中的作用
第3节 微生物驱动的碳循环及相关科学家故事
第4节 微生物驱动的氮循环及相关科学家故事
第5节 微生物驱动的硫和铁循环及相关科学家故事
第6节 化能自养微生物与地球元素循环及相关科学思维训练
第7节 海洋微生物生态/海洋微生物多样性
第8节 海洋微生物的分布特点
第9节 海洋微生物的生态功能-海洋细菌古菌，“微生物碳泵”的意义
第10节 海洋微生物的生态功能-海洋病毒
第11节 湖泊微生物的生态功能与湖泊富营养化及相关科学家故事
第12节 极端环境微生物及其生态功能及相关科学家故事
第六章 人体与动物微生物生态学 9学时 王琳淇
第1节 生物共生理论及相关科学家故事
第2节 微生物传播类型
第3节 微生物共生关系演化
第4节 人类微生态学发展史
第5节 人类微生态技术革新
第6节 人类微生态研究方法和发展趋势及相关科学思维方法训练
第7节 肠道微生物功能
第8节 肠稳态和脑肠轴
第9节 肠道微生物与物种灭绝风险评估
第七章 考试 2学时 郭良栋
第1节 期末考试
参考书
1、
现代微生物生态学
池振明
2010年
科学出版社
课程教师信息
郭良栋，中国科学院微生物研究所研究员、博士生导师，真菌学国家重点实验室副主任、中国菌物学会理事长。主要从事森林和草地生态系统中内生真菌与菌根真菌的多样性与生态学研究；建立了检测环境中真菌多样性的高通量测序与生物信息学分析技术体系，开展了真菌的物种多样性分布格局与维持机制及其群落构建机制，真菌在植物生长竞争和物质循环过程中的生态功能，真菌对全球气候变化和外来植物入侵的响应与调节机制等研究。主持了国家重点研发计划项目，科技部基础性科技工作专项，国家自然科学基金委重点项目、重点国际合作项目和面上项目，中科院先导B类子课题等项目。发表SCI论文140余篇，获得省部级科学技术奖一等奖1项，参编著作2部，获得国家授权发明专利6项。
王琳淇，博士，研究员，中国科学院大学岗位教授，中国科学技术大学兼职教授，中国科学院微生物所所务委员，真菌学国家重点实验室副主任。国家重点研发计划-2022病原学与防疫技术体系研究专项-“环境病原真菌环境适应机制及新型防治干预靶点揭示”项目负责人（首席科学家）。国家自然科学基金委“优秀青年基金”获得者（2016），国家“高层次青年人才”获得者（2015）。主要研究环境病原真菌的核心科学问题，从（i）环境感知与适应策略的关联、（ii）适应策略与感染和耐药能力的关联、（iii）适应策略机制解析促进防治手段研发这三个维度，理解真菌环境适应策略与机会性感染、耐药和毒力进化之间的分子联系。
戴欣，博士，副研究员，中国科学院大学岗位教授。先后主持或参与国家自然科学基金、科技部重点研究发展计划课题、中国大洋协会深海微生物资源专项课题等。长期从事海洋、深部地下、热泉、瘤胃等极端环境微生物多样性及其生态功能的研究。现兼任国家自然科学基金委重大研究项目“水圈微生物驱动地球元素循环的机制”专家组学术秘书。