微生物支撑着整个地球上的物质循环和生命的持续，其多样性被用于监视和预测环境变化，也是新基因资源的重要来源?。但传统纯培养技术不能研究那些难以在实验室条件下生长的微生物，不能反映自然界微生物多样性的丰度和范围，使得微生物多样性资源这个巨大宝库也难以得到全面的开发和利用。近年来现代分子技术和基因组学逐渐渗透到有关生命科学的整个领域，也为微生物生态学提供了新的研究方法和机遇。16S rRNA基因序列分析、DNA—DNA杂交、核酸指纹图谱以及后因组学等分子技术，可以克服传统纯培养技术的不足，提供了一种探知微生物多样性结构和功能基因组的方法，是一条寻找新基因及其产物的新途径。
微生物分子生态学是利用分子生物学技术手段研究自然界微生物与生物及非生物环境之间相互关系及其相互作用规律的科学，主要研究微生物区系组成、结构、功能、适应性发展及其分子机制等微生物生态学基础理论问题．在过去3O多年中，科学家们见证了以细胞水平描述自然区系中微生物多样性及其结构、功能研究方面的巨大成就．然而，分子生物学技术与微生物生态学理论的结合在微生物多样性及生物系统进化研究方面所取得的成就，标志着分子生物学对微生物生态学研究领域最引人注目的贡献．事实证明，分子微生物生态学的诞生并不仅仅是研究方法上的进步，而是在微生物生态学相关理论的阐述和现象的解释方面也取得了意想不到的突破，是在传统微生物生态学理论基础上的巨大进步，使传统微生物生态学研究领域由自然界中可培养微生物种群扩展到微生物世界的全部生命形式(包括可培养、不可培养、难培养的微生物及其自然界中环境基因组等)，由微生物细胞水平上的生态学研究深入到探讨各种生态学现象的分子机制研究水平．提出了微生物分子进化和分子适应等全新理念，使微生物生态学理论更加接近其自然本质。
本书由世界微生物生态学领域的权威科学家编著，介绍了用于该领域研究的分子生物学理论和实用方法。全书分为15章，开篇讲述如何从环境样品中分离核酸，然后详细介绍通过核糖体RNA分析的PCR方法以及用于研究微生物群落结构、环境隔离种群的分子类型、通过稳定同位素探针靶定特异性功能群的相关方法。接下来几章介绍DNA杂交方法在微生物生态学中的应用，重点是如何用荧光原位杂交在环境中研究和定位微生物。第十章和第十一章说明基因组学和后基因组学的方法也可以用于微生物生态学中。第十三章和第十四章讨论如何将分子生物学方法运用到真菌生态学的研究中，以及如何将微生物变成生态系统的环境污染评估工具。第十二章和第十五章介绍了一个对微生物分子生态学家十分有用的工具箱——用于功能基因分析的PCR引物系统，以及一些有用的生物信息学资源。
微生物学生态学的发展已经进入了一个新纪元，基因组学同生态学、系统分类学、分子进化和微生物化学的整合正在形成。依靠分子生物学技术，现在几乎可以在任何环境直接调查群落结构、多样性、微生物系统发育，对微生物个体类型或完整微生物群落进行定位。如进一步使用特异性rRNA探针进行荧光原位杂交，甚至可在复合微生物群落中定点探测个体细胞及其交互作用。这些都表明微生物生态学和基因组学已经形成了一个交集，微生物分子生态学逐渐成型。
本书系统探讨了微生物与环境之间的分子生态关系，着重介绍了用于微生物生态学研究的现代分子学方法。本书为微生物分子生态学专业的学生提供了理论基础，也可供生物学、医药学、农学等领域从事微生物学、病毒学、分子生物学、生态学的科研、教学人员和研究生参考。
作者简介
A. Mark Osborn：遗传学和微生物学博士，曾受聘于英国艾塞克斯大学生物科学系，德国国立生物技术研究中心和利物浦大学生物科学学院，现为英国设菲尔德大学动植物系环境微生物高级讲师，国际性杂志《质粒》的编辑，《应用环境微生物学》编委。
本书目录
第一章 环境标本的核酸提取
第二章 原核分类学：扩增16s rRNA基因的PCR和序列分析
第三章 微生物群落的DNA指纹
第四章 环境隔离种群的分子类型
第五章 功能基因的RT-PCR和mRNA表达分析
第六章 实时定量PCR
第七章 稳定的同位素探针
第八章 核酸杂交在微生物生态学中的应用
第九章 检测生物的荧光原位杂交
第十章 基因组的启示：微生物生态学与基因组学
第十一章 来自于非培养型微生物的后基因组库
第十二章 细菌生态学家的分子工具箱：功能基因分析的PCR引物
第十三章 土壤真菌的分子检测
第十四章 环境评估：生物学报告系统
第十五章：微生物生态学家的生物信息学和网络资源
索引
(武汉大学生命科学学院 唐娴)