多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一种环境中长期存在的持久性有机污染物,易在生物体内蓄积引起多种生物毒性,严重威胁生态与生物安全。红树林是海岸潮间带一种独特的生态系统,微生物资源丰富,本试验基于红树林相关降解菌的研究,旨在寻找高效的PCBs降解菌,通过生物修复治理PCBs环境污染。本研究主要进行了以下试验:(1)本试验以广东省湛江市高桥镇红树林国家级自然保护区为研究对象,采集高、中、低潮带3种生境底泥进行微生物宏基因组测序;(2)在原生数据分析的基础上,利用MM30无机盐培养基对红树林底泥微生物进行富集、驯化,再对富集培养物进行分离、鉴定;(3)通过气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)检测PCBs降解体系中PCBs的浓度,探究目标菌株对PCBs的降解效果。研究结果表明:(1)3组湛江红树林底泥生境样本的序列数、多样性指数和覆盖率均处于较高水平,OTU数目统计发现,在3组样本底泥样品中共获得了10054个OTU(S1:6761个、S2:7866个、S3:8073个),分属60个不同的细菌门;多样性指数方面,Chao1曲线和Shannon曲线后期均趋于平缓,说明样品测序数据量足够大足以反映样品中绝大多数微生物的物种信息;Shannon指数分布在4.94和6.03之间,Simpson指数在0.004775与0.021409之间,跨度较大,多样性明显。绝大部分OTU都分类到了门水平(Phylum)、目水平(Order),但是仍然有部分无法完全分类、注释,说明红树林微生物多样性丰富,含有存量较少的细菌种类,且仍有大量的细菌没有被测序发现,值得我们进一步发掘。在门水平上进行分析,3组共18个样品聚类到60个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)在各样品中占比均超过80%,是环境中的优势菌,不同样点中各类群比例略有差异。(2)试验筛选分离得到S3-1、LW3和S2-23株PCBs拟降解菌。经鉴定发现S3-1为革兰氏阳性球菌,与KU163265.1(Proteobacteria Aquamicrobium defluvii strain TLA-7 16S)菌株同源性高达99.26%,属变形菌门丙酸杆菌属细菌;LW3与NC＿016845.1(Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae HS11286)同源性高达98%%,是革兰氏阴性克雷伯菌;S2-2是革兰氏阴性的潘多拉菌,与菌株NZ＿CP009553.3(Pandoraea pnomenusa strain DSM 16536)有99.09%的相似性。(3)在10%的接种量下分别接入C1(5 mg/L)、C2(10 mg/L)、C3(20 mg/L)、C4(40 mg/L)和C5(60 mg/L)5个不同浓度梯度的降解体系,反应96 h后,3种菌最终降解率均在96%以上,总体降解效果较好。综上所述,湛江红树林底泥微生物多样性良好,分离得到的S3-1(Proteobacteria Alphaproteobacteria)、S2-2(Pandoraea pnomenusa strains)和LW3(Klebsiella pneumoniae subsp)3种降解菌株在一定条件下能够降解PCBs,对污染土壤的实际修复具有指导作用,为海洋环境及鱼粉等海洋资源PCBs污染的生物修复提供试验依据。