产甲烷菌是严格厌氧的原核生物，其特征是以甲烷为主要代谢产物；它们属于第三生命域--古菌域。乙酸为底物产生的甲烷贡献了约2/3的自然排放甲烷量，目前能够利用乙酸产甲烷的只有甲烷八叠球菌和甲烷鬃菌两个属。由于自然界乙酸的浓度较低，甲烷鬃菌因能够利用低浓度乙酸，而在厌氧环境碳循环中发挥重要作用。本研究分为三个部分：　　 第一部分首先分析了菌株6Ac的基因组，结果显示，菌株6Ac的基因组包括一个环状染色体和一个大质粒，染色体序列长为2，559，043 bp，编码2353个开放读码框(ORFs)。全基因组的81％为编码序列，平均每个编码序列长度是937 bp。与甲烷鬃菌的另2个种作的比较基因组学分析表明：1)甲烷鬃菌约有825个核心基因；2)甲烷鬃菌高效代谢低浓度乙酸的遗传基础可能是乙酸活化过程的调控以及独特的酶系统。　　 第二部分分析这条途径在甲烷鬃菌中的生理学意义。实验表明CO2还原产甲烷在乙酸营养型甲烷菌中具有活性。稳定同位素示踪实验证明1-2%的乙酸甲基碳通过CO2还原产甲烷的逆向途径被氧化为CO2。根据甲烷八叠球菌中该途径关键基因的失活导致菌失去乙酸产甲烷的活力，我们认为该途径的功能是在乙酸产甲烷过程中产生少量的还原当量用于细胞碳合成。在甲烷鬃菌的基因组中看到F420H2：phenazine oxidoreductase(Fpo)基因簇。在其他甲烷菌中，该复合体以F420H2为电子供体，催化甲烷合成代谢中关键的辅酶复合体CoM-CoB的还原，但甲烷鬃菌基因组中无催化F420H2的亚基FpoF基因。通过酶学分析我们发现菌株6Ac利用还原的ferredoxin还原CoM-CoB。　　 第三部分工作开展柴达木盆地的产甲烷菌资源调查。从尕海湖和托素湖泥土样品中分离到两株甲烷杆菌新种，命名为Methanobacterium flexile GH和Methanobacterium movens TS-2。二者均H2营养型甲烷菌，但菌株GH还能利用甲酸盐产甲烷。