希瓦氏菌在自然界中广泛分布,因其出色的异化金属还原能力与染料褪色能力而备受研究者关注。然而希瓦氏菌在基因水平的研究尚无较大进展,现阶段缺乏遗传操作工具,包含合适的质粒以及高效的基因敲除方式,使得希瓦氏菌在基因工程的研究上受到了极大的限制。本研究探究了两个大肠杆菌与希瓦氏菌(E.coli-Shewanella)穿梭质粒pETSXM2与pSB1C3-repB,其在placI启动子驱动下具表达能力,上述质粒于大肠杆菌BL21(DE3)以及希瓦氏菌MR-1中均能表达外源蛋白。重组构建于质粒pETSXM2以及pSB1C3-repB的的外源基因为偶氮还原酶基因azoRI,其中在pSB1C3-repB-azoRI/BL21中活性最高,对甲基红酶活达18,366U/L,重组偶氮还原酶在MR-1中也首次获得了活性。对重组偶氮还原酶的表征还包括对不同底物的测试显示其对多种偶氮染料有活性,其中对甲基红染料活性最高,甲基橙染料次之,刚果红染料最低。因细胞膜通道蛋白mtrA在希瓦氏菌的异化金属还原与染料褪色能力发挥了重要的作用,本研究运用自杀质粒pDS3.0对希瓦氏菌MR-1中色素蛋白mtrA基因进行敲除。结果证明,将mtrA基因敲除后,MR-1的铁还原能力大幅下降,以FeC13为底物的酶活由6.5U/L下降至0.9U/L,以柠檬酸铁为底物的酶活由60.3 U/L下降至5.0U/L。基于上述结果,证明色素蛋白mtrA在电子传递体系中扮演关键角色。