汞生物甲基化过程及其产生的环境问题长期以来都是汞环境生物地球化学循环的热点研究领域,国内外学者为此开展了大量研究并取得了丰硕的成果。然而,目前大多数研究尚有一定局限性:（1）大多试验在高汞浓度条件下进行,与自然条件不符;（2）许多研究围绕δ-变形菌纲（δ-Proteobacteria）厌氧菌展开,如硫酸盐还原菌（SRB）、铁还原菌（Fe RB）、产甲烷菌（Methanogens）等;（3）以湖泊、海洋底泥等厌氧水生生态系统为主,忽略了对好氧陆生生态系统的研究;（4）将汞生物甲基化与去甲基化作用割裂开来,往往只关注甲基汞净增量,而忽略了生物汞甲基化和去甲基化作用的整体动态响应;（5）厌氧δ-变形菌存在决定汞甲基化效能的hgc A/B基因簇,但不含该基因却具汞甲基化能力的细菌遗传机制尚不清晰。课题组前期从三峡库区消落带土壤中分离筛选了数株具好氧/兼性厌汞甲基化潜力的γ-变形杆菌（γ-Proteobacteria）,对其进行核基因组全序列分析与基因注释时皆未发现hgc A/B基因簇。基于此,本研究开展了γ-变形杆菌汞生物甲基化与去甲基化作用相关的探究,主要试验结果如下:（1）完全厌氧培育条件下（0%氧气浓度）:Desulfomicrobium escambiense CGMCC 1.3481（SRB1）、Desulfovibrio vlugaris miyazaki SRB（SRB2）及Raoultella terrigena strain TGRB3（B3）均能够良好生长,B3比生长速率与最大生长量皆低于两株硫酸盐还原菌。单位细菌最大汞甲基化量([Me199Hg]max)表现为:SRB1>SRB2>B3,最大甲基化率表现为:SRB1>SRB2>B3。汞甲基化速率（km）表现为:SRB1>B3>SRB2,细菌汞甲基化潜力可能受基因型和生长状况影响具有显著性差异。供试菌最大生物甲基化量皆出现于对数生长期,到达峰值后甲基汞含量皆呈下降趋势,表现为去甲基化。单位细菌甲基汞(Me201Hg)含量皆于对数生长期迅速下降,Me201Hg降解率表现为:SRB1>SRB2>B3,去甲基化速率（kd）表现为:SRB1<SRB2<B3。B3峰值相对滞后,可能与其最大生长量和比生长速率较低有关。研究表明,细菌本身是造成培育体系中汞甲基化及去甲基化作用的主导因素,汞甲基化能力或甲基汞降解能力具有菌株依赖性,因菌种不同而呈现个体差异。（2）兼性厌氧培育条件下（7%氧气浓度）:单位细菌[Me199Hg]max表现为:Pseudomonas fluorescens strain TGRB2（B2）>Pseudomonas putida strain TGRB4（B4）>Raoultella terrigena strain TGRB3（B3）,最大甲基化率表现为:B2>B4>B3,km表现为:B2>B3>B4,Me201Hg降解率表现为:B2>B3>B4,kd表现为:B2>B3>B4。试验结果表明,三株γ-变形杆菌最大甲基化量皆出现于对数生长期,细菌生长量与最大甲基化量无直接关系,去甲基化能力具有个体差异,去甲基化趋势基本一致。（3）完全好氧培育条件下（21%氧气浓度）:[Me199Hg]max表现为:B2≥B3>B4,最大甲基化率表现为:B2≈B3>B4,km表现为:B3>B2≈B4,Me201Hg降解率表现为:B4>B2>B3,kd表现为:B2>B4>B3。与0%、7%氧气浓度检测结果比较发现,不同氧浓度下γ-变形杆菌长势不同,但好氧条件下长势更好。试验结果表明三株菌同时具有汞甲基化与去甲基化作用潜力,汞甲基化作用在低氧化还原电势下更易发生。值得注意的是,环境氧浓度增高使得菌株达到最大甲基化量的时间提前了。供试γ-变形杆菌去甲基化能力具有个体差异,但基本趋势一致。所有供试株于不同氧浓度下的km皆小于kd,推测细菌存在稳定的生物去甲基代谢途径。综合各项研究结果推测,γ-变形杆菌中可能存在维持汞和甲基汞动态平衡的吸收转化机制。（4）采用基于质粒p K18mob Sac B的同源重组技术,对菌株B4进行SH417目标基因敲除。以B4基因组DNA为模板,针对目的基因设计引物,PCR扩增获得包含目标基因及其上下游序列的CDS基因片段,采用酶切、连接、转化、蓝白班筛选、凝胶电泳分离、测序等一系列技术手段成功构建p KSd417与p K18d417质粒,目前尚在进行二次同源重组突变株筛选。该研究初步探究了野生型γ-变形杆菌目标基因敲除试验条件,为课题组后续研究提供了试验思路与方法。本试验结果有利于我们更加清晰了解γ-变形杆菌、汞、甲基汞及环境因子间的相互作用关系,为进一步探索微生物对汞与甲基汞迁移转化机制提供基础理论依据。