印度洋面积约为世界海洋总面积的19.8%。印度洋蕴藏着巨大的微生物资源,其极具复杂的环境特点使得这些微生物的功能和代谢等方面也具有特殊性和多样性。其中海洋细菌参与了物质和元素的转化过程,海洋真菌可以代谢产出具有抗菌抗炎等特殊活性的化合物。鉴定海洋中的微生物种类,探究细菌中的功能基因,寻找结构新颖、活性特殊的次级代谢产物,已成为科学家们开发利用深海微生物多样性及海洋生物资源的研究重点。本论文以来源于印度洋的海水为研究对象,从中分离纯化并鉴定出了625株细菌及77株真菌。通过16S rRNA基因测序发现了一株与Algoriphagus sp.属相似度为96.09%的细菌Y33,对其进行了表型特征,生理生化特征,细胞化学组成成分,分子遗传学四个方面的详细研究,确定了该细菌的分类地位,并通过全基因组测序解释了其功能基因在印度洋氮循环过程中的作用。同时利用生物学与化学相结合的办法,对77株真菌进行了初步发酵,采用纸片扩散法和MTT比色法对粗浸膏进行了抗菌和抗肿瘤的活性评价,结合HPLC指纹图谱及薄层色谱层析,筛选出一株具有抑菌及抗肿瘤细胞活性的真菌Penicillium sp.F13,对其进行了次生代谢产物的研究工作。菌株Y33来源于印度洋200米深处的海水,为革兰氏阴性菌,细胞为短杆形状,无鞭毛,严格需氧菌。该菌株生长的温度范围是7-43℃,Na Cl浓度范围是0-8.0%（kg/L）,p H范围为6.0-9.0。该菌株细胞的主要脂肪酸成分是iso-C15:0,C16:1ω7c、anteiso-C15:0,主要细胞呼吸醌为MK-7。菌株Y33的细胞极性脂成分包括磷脂酰乙醇胺,磷脂酰甘油,双磷脂酰甘油,磷脂酰胆碱和鞘糖脂。16S rRNA基因序列分析表明菌株Y33为Algoriphagus sp.属成员,系统发育树构建结果显示菌株Y33可形成独立的进化分支。全基因组测序显示菌株Y33的基因组由一条6,378,979 bp的染色体组成,平均G+C含量为41.86%。通过对功能基因的注释可知该菌株含有大量与硝酸盐还原相关的基因,从而进一步证实了其在印度洋氮循环中的作用。以上多方面的研究数据,证明菌株Y33为Algoriphagus属内的一个新种,将该菌株命名为Algoriphagus sp.Y33。把菌株送至中国微生物菌种保藏中心进行保藏,保藏号为No.1.17378,其全基因组数据在Gen Bank数据库中的登记号为CP061947。通过培养条件的优化,对真菌Penicillium sp.F13进行规模发酵后萃取出其粗浸膏,运用薄层层析法、正反向硅胶柱层析法、凝胶柱层析法、反相高压液相法等多种分离手段对其发酵产物进行了分离纯化,从菌株F13的次生代谢产物中分离得到4个单体化合物（C1-C4）。然后通过各种波谱学的方法（UV,MS,NMR等）阐述了这4个化合物的化学结构。利用纸片扩散法对单体化合物的抗菌活性进行了检测,结果表明化合物C3对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌有一定的抑制作用。利用MTT法对单体化合物进行了细胞毒活性测试,结果表明C1、C3、C4对人肝癌细胞SMC-7221有一定的细胞毒活性,C2和C4对乳腺管癌细胞T-47D具有一定的细胞毒抑制活性。综上所述,本文对来源于印度洋的细菌Algoriphagus sp.Y33进行了多相分类研究及对真菌Penicillium sp.F13进行了次级代谢产物的研究。实验结果表明,海洋微生物具有极大的研究潜力,是发现新的功能基因及新活性单体化合物的重要来源,该论文为海洋微生物多样性的研究提供了一定的科学依据。