自然界中的硫循环与氮循环、碳循环等过程密切相关，并可以通过各种生物地球化学过程相耦合。海底是进行生物地球硫循环的主要场所。
　　无机硫的海洋循环主要包括H2S的氧化以及硫酸盐的还原。在海底沉积物中，硫酸盐可以作为有机物矿化的电子受体在厌氧区域被还原为H2S，产生的大量H2S又可以扩散到上层的含氧区域经过多步反应再次生成硫酸盐。目前，尽管存在着大量相关的研究，但关于H2S如何在海洋沉积物中被氧化仍没有非常明确的结论。
　　目前的研究认为沉积物中的硫氧化主要是通过化学氧化以及由两种新型硫氧化细菌通过它们特有的机制来完成。由于化学氧化速度较慢，而上述两种细菌硫氧化能力是有限的，所以我们推测在海底沉积物中可能还存在其他的硫氧化途径。
　　我们实验室研究发现异养菌广泛具有快速氧化H2S的能力，并解析了异养细菌完整的硫氧化途径。硫醌氧化还原酶(SQR)与黄素细胞色素c-硫化物脱氢酶(FC SDs)是生物去除H2S两种主要酶，其中SQR参与H2S氧化更为普遍。在异养细菌中，SQR可以与过硫化物双加氧酶(PDO)协同氧化硫化物。SQR首先氧化H2S为零价硫，生成的零价硫能够以胞内的GSH为受体，生成不同形式的硫烷，PDO能够将GSSH氧化为亚硫酸盐，亚硫酸盐又可以进一步与零价硫自发反应生成硫代硫酸盐，硫转移酶可加速这个过程，最后利用Sox系统将硫代硫酸盐氧化生成硫酸盐。
　　在本文中，我们对近海沉积物中的硫化物进行了测定，发现在沉积物较深的区域硫烷硫含量明显升高，由此推测随着沉积物中氧气含量的降低，PDO的活性受到限制，导致多硫化物的积累，说明PDO介导的硫烷硫氧化途径（PDO途径）可能在沉积物的硫氧化途径中占据比较重要的地位。
　　由于海洋微生物代谢类型多种多样、数量众多并且分布十分广泛，因此海洋微生物在驱动自然界中碳氮硫的循环及耦合中发挥着非常重要的作用。玫瑰杆菌是海水及近海沉积物中存在的主要菌群，它们是异养细菌，在已知的一些玫瑰杆菌的基因组中，广泛含有SQR-PDO及Sox系统，这些发现均暗示在海洋沉积物中异养细菌可能积极参与H2S的氧化过程。
　　为了验证玫瑰杆菌的硫氧化功能，本文以玫瑰杆菌模式菌株R.pomeroyi DSS-3为研究对象，经实验发现DSS-3能够比较快速地代谢H2S，进一步生成了硫代硫酸盐，最终被氧化为硫酸盐。我们又对该菌的遗传操作手段进行了优化，对其含有的关键的硫氧化基因进行敲除，通过代谢实验验证了其基因组中硫氧化基因的功能，说明了PDO途径可能为沉积物中发挥重要作用的硫代谢途径。
　　研究发现，在近海沉积物的亚好氧层，H2S氧化与反硝化的偶联至关重要。目前一般认为化能自养微生物是参与硫氧化与反硝化偶联的主要功能菌群，DSS-3也含有较为完整的反硝化酶系，所以DSS-3可能会将H2S氧化与反硝化作用相偶联，以适应海洋沉积物中微好氧及厌氧环境。
　　在本文中我们对R.pomeroyi DSS-3通过生理实验测定了厌氧条件下下DSS-3能否利用硝酸盐还原来氧化H2S，探究了R.pomeroyi DSS-3硫氮代谢中的耦合作用。
　　综上所述，本文通过一系列实验，验证了R.pomeroyi DSS-3硫氧化基因的功能，对其硫氧化通路进行了阐释。同时，我们对其能否将H2S的氧化和硝酸盐的还原相耦合进行了探究，揭示了异养微生物在近海沉积物硫氧化中的重要作用。