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摘要硫酸盐还原菌（SRB）是最常见且对全球碳硫循环极其重要的一种厌氧微生物。已知SRB有两种生命形式：硫酸盐代谢和共生代谢。为了全面研究SRB两种生长条件下代谢调控机制，我们发展并优化了一套共生培养技术和单细胞RT-qPCR分析技术，并利用此技术以硫酸盐还原菌的模式菌株普通脱硫弧菌（Desulfovibrio vulgaris）为研究基础，对其进行三部分对比分析：①对比分析D.vulgaris与巴氏甲烷八叠球菌（Methanosarcina barkeri）共生代谢和纯培养硫酸盐代谢的基因表达差异；②硫酸盐代谢下，对比分析D.vulgaris生物膜与浮游细胞基因表达差异；③共生代谢条件下，对比分析了从原始纯培养到共生建立及维持的进化过程中基因表达差异。<br>　　结果发现：①通过单细胞水平下对比分析研究，我们证实了在细胞中存在专一负责维持共生代谢关系的一些基因（如：基因簇（DVU0148-DVU0150）等），并发现D. vulgaris共生代谢与纯培养代谢单细胞间均存在明显的异质性，这将有助于以后对微生物共生相互关系的分子机制及其调控的理论研究；②通过单细胞水平下对比分析研究，我们发现在D. vulgaris生物膜和浮游培养中单细胞间都存在明显的基因表达异质性，生物膜单细胞中基因表达异质性相对于浮游细胞明显的增加，生物膜高度异质性很可能造成了不同部位的细菌对金属腐蚀的不同作用，进一步加深了对普通脱硫弧菌生物膜形成以及造成金属腐蚀的分子机制的理解，而且研究发现了三个铁离子浓度调控相关基因（DVU1340、DVU1397和DVU2571）与高浓度铁离子环境下的D. vulgaris生物膜正常代谢的关系，发现高浓度铁离子很可能对D. vulgaris生物膜形成具有毒害作用；③利用单细胞基因表达分析技术，对比分析了在共生进化50次传代D vulgaris菌株中发现的8个重要突变基因在不同共生传代阶段的基因表达水平和基因表达异质性水平，发现了这8个突变基因在从原始纯培养到共生建立与维持过程中表达水平和表达异质性水平的变化规律，首次在单细胞水平上发现了这些基因与共生进化代谢关系。<br>　　总之，通过单细胞技术和高通量测序等技术，我们首次对D. vulgaris两类生活形式（硫酸盐代谢和共生代谢）的转录水平和细胞间转录异质性水平做了比较全面的对比分析，发现了与共生进化调控与代谢相关的一些基因，并鉴定出了一些基因与共生代谢及生物膜的关系，对D. vulgaris遗传、生理和进化及该物种所处环境、同一环境下其他物种对其代谢的影响有了进一步认识，有助于加深对厌氧微生物SRB代谢与生物腐蚀、生物修复及全球碳硫循环关系分子机制的理解。