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摘要
营养限制是微生物最常面临的环境胁迫之一。除了在营养物质匮乏的海洋、冰川、沙漠、深层地表等自然环境中，越来越多的人工环境也出现了营养限制的特征，例如各类微污染水体、提标改造的废水生物处理系统等。基质浓度极大地影响着包括细菌在内的许多微生物的生长、代谢及群落结构，最终导致其功能的改变。为了在营养限制条件下维持生存，微生物首先需感知营养供给的减少，其后通过基因、蛋白质、信号分子、代谢产物等对各代谢过程进行全局调控，最后改变基质亲和力、生长速率、运动能力、形态等以适应营养不足。胞内各种信号物质及其触发的响应是微生物应对营养胁迫的关键。本文分别梳理了以细菌为代表的微生物应对碳源、氮源限制时的关键信号物质、受体蛋白/调控过程及响应结果，并分析了碳氮限制响应过程中的相互作用，以期为极端环境微生物的认识、营养限制条件下微生物的应用，尤其是低浓度污染物生物处理、生物监测等领域提供理论基础。
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单位重庆大学; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 三峡库区生态环境教育部重点实验室
