近年来,我国畜禽养殖行业持续稳定发展,但产生的环境污染问题日益突出,每年全国产生畜禽粪污量约38亿吨,是农村面源污染最大的来源。畜禽粪污最大的特点是具有恶臭,其中粪臭素是导致恶臭的主要化合物之一。粪臭素的嗅觉阈值低,生物可利用性差,且具有一定的生物毒性,不仅导致环境污染还严重危害人畜健康。生物处理法是一种经济环保的粪臭素去除方法,但目前已获得的粪臭素降解微生物资源有限,生物强化降解研究及降解分子机制鲜有报道。本论文以实验室前期从活性污泥中筛选获得的一株Burkholderia菌为研究对象,对其降解粪臭素的可行性和特性进行研究,并将其人工投加到活性污泥体系中,探索其生物强化降解的可行性,最后利用转录组和RT-q PCR技术从分子层面阐述菌株对粪臭素的响应机制。获得的主要结论如下:本文首次报道了Burkholderia菌属具有降解粪臭素的能力。菌株Burkholderia sp.IDO3能在24 h内完全降解50 mg/L粪臭素,降解粪臭素的适宜条件为p H 4.0-9.0、转速为0-250 rpm、温度为30-35℃;大多数金属离子和芳烃污染物对降解过程无显著影响;菌株生长降解情况与接种量成正比,0.5%接种量以上均具有良好降解效果;菌株能够耐受和降解150 mg/L粪臭素,完全降解时间为40 h。菌株IDO3能够强化活性污泥降解粪臭素。将菌株IDO3投加到无粪臭素降解能力的活性污泥中,强化污泥体系能在12 h内完全去除100 mg/L的粪臭素,并且在24天的运行周期内一直保持高效的去除能力;对原始污泥及生物强化第1、8、16、24天活性污泥DNA进行高通量测序,结果表明微生物群落的α-多样性在反应器运行的第8天逐渐趋于稳定;PICRUSt分析表明,污泥系统对外源化合物的生物降解和代谢以及跨膜转运等基因表达水平增加,与生物强化组表现出降解粪臭素的能力一致;菌属层面,Burkholderia菌属在原始污泥中丰度仅为1.30%,而在强化组的丰度为34.20-64.00%,表明强化菌株成功在活性污泥中定殖且成为优势菌属。解析了菌株IDO3降解粪臭素过程的基因表达变化。利用转录组测序技术对无粪臭素诱导（对照组）和粪臭素诱导（实验组）的菌株IDO3 m RNA进行测序分析,结果表明粪臭素激活了菌株IDO3的氧化磷酸化和ATP合成水平;GO富集分析结果显示粪臭素对373个不同氧化还原酶活性条目产生影响;休眠细胞实验表明菌株IDO3降解粪臭素功能基因为诱导型基因,进一步分析找到一个显著上调的加氧酶基因簇,可能负责粪臭素降解过程;对该基因簇进行RT-q PCR验证,证实该基因簇上调表达,为后续粪臭素的分子降解机制研究奠定基础。