1、污染环境微生物种群动态的分析

在微生物系统分析中，16SrRNANA的比率是检测复杂的微生物种群特定成员代谢活动的有效参数。核酸可以通过以专一性和通用型探针分别与直接从微生物样品中分离的总核苷酸进行杂交，可获得相对于总16SrRNA的特定16SrRNA数量，其相对丰度可以用与专一性探针和通用型探针杂交的残余放射性强度之比来表示。在稳定的条件下，某种微生物的RNANA比率是与它生长率呈正相关。利用定量点渍杂交求RNANA的比率时，具有很低丰度的rRNA序列也可以被定量，但由于不同种生物细胞内有不同数量的核糖体，甚至同一种细胞内在不同时期核糖体数目也不同，所以rRNA的丰度不能直接用于表示某类微生物细胞数的多少，但可以代表特定种群的相对生理活性，这对研究生态系统功能多样性有重要的意义。

2、污染环境微生物适应性———质粒的分子生态效应

在污染环境中，微生物通过调节其结构和生理状况，或者形成能在自然环境中广泛传播的质粒，完善那些降解异生物质酶系的遗传基因，以适应日益污染的环境!这种对环境的遗传适应是进化的机制!探索自然种群对环境的调整与适应的遗传基础，特别是微生物对环境污染物的反应，是近代微生物生态学和分子生态学共同关注的焦点!许多研究表明，细菌对环境中的特异性限制因子的应答能力一般是由质粒控制的!质粒在为宿主细胞提供遗传多样性及其利用大范围生态位的适应中起着非常重要的作用。因此，对降解性质粒特征及其在环境污染物净化或解毒过程的分子生态学进行研究，具有实践上的重要意义。

质粒为细胞质中进行复制的自主复制子，是染色体外的遗传物质，核酸技术在分子生态学中的应用成为质粒研究的新动力。质粒的产生不仅会引起种的多样性，更主要的是它有足够的灵活遗传力去发展它们重组质粒所携带的代谢基因，表现不同的生态功能，因此，质粒的基因很自然地成为污染环境的微生物分子生态学研究的对象!近年来，已经发现了许多降解脂肪烃、芳香烃、多环芳烃以及它们的氧化产物、萜烯、生物碱、氯代芳烃和多氯联苯的质粒基因，其中大多来自假单胞菌属等：微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用假单胞菌属、脱氮产碱杆菌或富营养产碱杆菌、红球菌的菌株，还有分支杆菌属的多个种。

从污染环境微生物分子生态学的研究进程可见，分子生态学技术的应用不仅扩大了环境微生物的研究对象，促进了微生物结构生态学研究，更重大的突破是有助于更深入、更多地了解生态学过程，使得以功能基因为基础的功能生态学研究成为今后污染生态学领域的新方向$特别对污染胁迫下的微生物，研究功能基因在环境中的表达调控，可更真实、准确地揭示微生物的生态关系，明确生态系统的结构与功能，即生态系统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、高降解能力等优异基因的微生物资源，但通过传统的方法却不能分离甚至检测，在分子生态学研究领域可以克服技术上的障碍，检测更多的微生物种群，并可在分子水平对其生态功能进行分析、操作$目前，很多氯代有机物、多氯联苯、萘、菲、蒽、芘、菊酯类等污染物的部分降解基因已被克隆并已阐明其序列结构和功能，在此基础上，可进一步探索自然种群对环境的调整与适应的遗传基础，从功能上阐明分子适应及生态学过程的分子机理，进一步通过基因工程操作将某些不同生物体中控制有用的生物降解途径或酶的微生物异化代谢基因带到同一寄主中，按照设计的生物代谢途径运行，以实现对环境污染物或特定毒物的降解，从而显著地或彻底地改善微生物在污染环境修复中的功能。