微生物参与碳、氮、硫 、磷等元素转化相关的地球化学循环过程，在维持生态系统稳定性和各物质的循环方面发挥着重要作用。硫 元素的地球化学循环 包括了其在大气中的气体型循环和陆地以及海洋中的沉积型循环,以不同的化合物及单质存在时的相互转化过程。循环中的硫酸盐还原过程，是硫元素完成在自然界中循环的必需环节，主要由硫酸盐还原菌来催化完成。因此，对于硫酸盐还原菌在自然生态系统中多样性的深入研究，对理解整个生态系统元素循环过程和完整的地球化学循环模型都有重要意义。然而由于技术限制，目前 我们 缺少对其物种组成 、 生态进化特征以及环境 决定 因 素 等 多 方面的了解。本 研究 通过应用并改进近年来新出现的细胞内融合基因技术 ( epicPCR)，揭示了 盐湖和热泉中 的硫酸盐还原菌 群的多样性 特征 ，并将其与微生物总群落 的多样性 加以比较。主要内容如下：
      （1) 针对细胞内融合基因技术 ( epicPCR)，本研究通过荧光显微镜首先验证了其技术的 单细胞 分 离效果 进而 通过克隆测序验证了获得的 融合 PCR 产物 同时携带 dsrB 基因和 16S rRNA 基因信息， 证实该技术能够在 环境样本中实现硫酸盐还原菌群 的有效检测 。接着， 通过引物置换 又 改进了该技术，使最终产物能获得 大于 100bp 以上 有关功能基因的信息，从而为 后续研究 应用该技术提供了 技术 支持；
       （2 ）应用 细胞内融合基因 技术对采集自西藏十个盐湖的 31 个 样本的 硫酸盐还原菌群和总菌群进行 调查，发现了以往未知的包含有硫酸盐还原菌的九个细菌门和一个古菌门， 表 明 西藏盐湖 中存在大量的未知硫酸盐还原菌。西藏盐湖中硫酸盐还原菌的 组成 结构 ，ɑ 与β 多样性，以及对其影响显著的环境因子也得以确认。研究中 发现该类群的 多样性 特征与微生物总群落相比既有一致的方面 如ɑ多样性的显著相关，同样受到采样月份水均温的影响 也有彼此区别的地方如受到不同的环境因子的显著性影响， pH 值影响微生物总群落，总氮影响硫酸盐还原菌 群 。
       （3) 使用 改进的 epicPCR 技术 检测 四个不同 季节的云南腾冲热泉样本， 同时获取单细胞水平上 硫酸盐还原菌的功能基因和物种标记基因的序列片段，并初步探索了其多样性和生态特性。相比于样本间组成差异明显的 微生物总群落，这些热泉中的硫酸盐还原菌 群的 组成 较为 单一，仅包含两个门（ 变形菌门 、 拟杆菌门）， 且各自在样本间的丰度差异微小。 同时， 功能基因序列片段和物种标记基因有相似的多样性结果， 表明 硫酸盐还原菌的功能基因 dsrAB 可作为物种标记基因。改进的技术能获得的 200bp 左右的 dsrAB 基因序列 ，与 16S rRNA 基因序列进行同步系统发育树构建后可 推测 热泉生态系统中 的 dsrAB 基因 的 水平转移状况 ，通过进化比较 、 序列插入 缺失 分析、 GC 组成 对比等 三个方法 均 发现 热泉 假单胞菌属中的疑似基因水平转移。
       本研究应用 细胞内融合基因 技术发掘了 西藏盐湖和云南热泉中 硫酸盐还原菌群的多样性 特征， 同时通过 对该方法的改进获得 更详细的功能基因 信息，为今后广泛探索该菌 群 在各个生态 系统 中的基因水平转移打下了基础。该技术在针对硫还原 菌群 的 多样性 研究 中 行之有效，并有应用于调查 其它重要 功能微生物 类群的广阔前景。