磷是重要的生源要素,对植物的生长发育具有重要意义。虽然土壤中总磷含量巨大,但由于土壤中的磷主要以难溶性的磷酸盐形式存在,不能被植物直接吸收利用。因此,如何提高土壤中难溶性磷酸盐磷的可溶性转化,是目前土壤学领域的重要研究课题之一。解磷微生物（Phosphate-Solubilizing Microorganism,PSM）是一类能将难溶性的磷酸盐转化为可溶性磷的微生物,其中,研究较多的是解磷细菌（Phosphorus Solubilizing Bacteria,PSB）,该类细菌具有生长速度快、解磷活性高、容易大规模发酵和遗传操作方便等优点备受关注。然而,由于解磷细菌的多样性及其解磷机理的复杂性,开展针对特定菌株的解磷机理研究仍十分必要。本文以一株从活性淤泥中分离获得的解磷细菌A02菌株为对象,针对其解磷活性及解磷机理,开展了如下研究:1)分类地位、解磷活性及解磷机理;2)基因组学分析;3)解磷基因的克隆及活性验证。基于形态学的显微观察、生理生化反应以及16S rDNA序列的同源性比较分析,将该菌株鉴定为阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）。采用磷钼蓝分光光度计法,研究了该菌在NBRIP培养基中的解磷过程及解磷效率,37℃、180 rpm培养4d可溶性磷浓度高达271.9 μg/ml。因此,A02菌株是一株高效解磷细菌。为了探究A02菌株的解磷效果和解磷机理是否与其能够产生磷酸酶及有机酸有关,我们检测了磷胁迫下酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的活性,发现碱性磷酸酶表达较早,在解磷的早期发挥作用,24 h后活性逐渐降低,而酸性磷酸酶的活性一直较高,为主要的解磷酶。另外,以Ca3PO4为唯一磷源,研究了该菌解磷过程中pH的变化规律,接种后48 h,培养液的pH由7降至4.8,可见pH降低是A02菌株的主要解磷机理。为了揭示A02菌株导致pH降低的原因,采用高效液相色谱（HPLC）技术,分析了该菌解磷过程中产生的有机酸种类,发现甲酸、乳酸和延胡索酸可能与该菌解磷过程中的pH降低有关。为了阐明A02菌株解磷的分子机理,我们对该菌株进行了全基因组测序和生物信息学分析。结果显示,该菌的基因组大小4,608,301 bp,平均GC含量为55%,4450基因（4326 CDS和93 RNA）;且与阴沟肠杆菌ECNIH4的覆盖度最大为92%,序列相似度99%。基因组岛（Genome Islands）预测发现该菌株有一个GI集中区,其中,编码耐药系统、抗菌多肽转移系统和金属耐受蛋白可能与A02菌株对环境毒力因子的抗性以及环境适应性有关。次级代谢基因簇预测发现该菌含有18个基因簇,簇10和簇17的GC含量明显偏离于平均GC含量,且在肠杆菌中分布较少。簇10主要编码合成酶、脱氢酶、裂解酶等,而簇17主要编码转移酶、磷酸酶和转录调控因子等,显示该菌株可能具有基因水平迁移的能力。基于文献调研和基因组序列分析,在A02菌株基因组中共发现2个与解磷活性有关的基因gcd和hisQ。为了证明这两个基因参与了 A02菌株的解磷活性,我们采用基因克隆并转入大肠杆菌DH5α表达的方法来验证了这两个基因的功能。结果表明,gcd和hisQ不仅能够在大肠杆菌中表达,而且导致培养液pH下降、可溶性磷酸盐含量升高、解磷活性增加,说明该基因参与调节阴沟肠杆菌A02菌株的解磷活性。综上所述,阴沟肠杆菌A02是一株高效解磷细菌,具有重要的应用价值。