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动胶菌属（Zoogloea）细菌在其生长过程中能够形成典型的菌胶团，而菌胶团的形成正是活性污泥细菌能够参与形成活性污泥的主要原因。在活性污泥法处理废水的过程中，菌胶团具有非常关键的作用，不仅可以使微生物细胞得以聚集，从而保证参与废水处理过程的微生物浓度，也是活性污泥吸附重金属，降解有机污染物，除磷脱氮的关键。由于菌胶团在活性污泥中具有如此重要的作用，许多研究人员对其开展了大量研究。然而，关于菌胶团，尤其是动胶菌菌胶团形成分子机制的研究却鲜有报道。因此，本论文在对一株动胶菌进行全基因组注释的基础上，利用转座子插入突变筛选菌胶团形成相关基因，对其产菌胶团相关基因进行定点敲除研究，以期在一定程度上揭示动胶菌菌胶团形成的分子基础。主要研究内容和结果如下: 1.在实验室前期全基因组测序和拼接的基础上，通过全基因组注释工具RAST（(R)apid(A)nnotation using(S)ubsystem Technology）对拼接后的动胶菌菌株Zoogloea resiniphila MMB基因组进行注释，注释结果显示该株动胶菌全基因组长度5，568，510bp，G+C含量为66.0％，共有4,858个编码序列，67个tRNA和3个rRNA。根据注释结果发现，该菌株在全基因组序列上与Thauera sp.MZ1T,Azoarcus sp.BH72,Dechloromonas aromatica RCB,Thauera sp.EbN1以及Accumulibacter phosphatis cladeⅡA UW-1具有比较高的相似性。 2.通过mariner转座子(pMiniHimar RB1)插入突变的方法，获得了15株不形成菌胶团的突变株，通过鉴定发现这15个突变株中共有10个基因被破坏，且其中7个基因集中在一个大小为30kb左右的基因簇中。为了进一步验证这些被破坏基因的功能，探索并最终成功构建了该动胶菌菌株的基因定点敲除方法，对其中部分基因进行了定点敲除与遗传互补，进一步证明了这些基因在动胶菌菌株生长过程中参与了菌胶团的形成。在这些基因中，有两个天冬酰胺合成酶基因(asnB与asnH)，因其特殊性，我们便对其进行了进一步研究。通过试验发现，当asnB缺失时，动胶菌无法形成菌胶团，而当asnH缺失时，其形成菌胶团的时间有所延迟，但最终仍可形成菌胶团。 3.通过比较基因组分析，我们发现在该株动胶菌中发现的与菌胶团形成相关的基因簇，同样存在于亲缘关系很近的其他细菌的基因组中。结合这些菌株同样存在于活性污泥中这一特性，我们提出包括聚磷菌在内的活性污泥微生物菌群得以在活性污泥中存在与富集的原因，即该类菌株都具有形成菌胶团的能力。另外，我们还对动胶菌MMB株的氮磷代谢情况作了初步的研究。 综上所述，我们不仅首次对一株动胶菌菌株进行了全基因组注释，揭示了该属菌株的一些基因组特点，并在此基础上通过转座子插入突变和基因定点敲除与遗传互补试验，发现并确定了该菌株中与菌胶团形成相关联的部分基因。且对其中两个疑似天冬酰胺合成酶的基因进行了进一步研究。另外，我们还通过比较基因组发现，与该株动胶菌邻近的一些菌株同样具有类似的基因。这些发现为进一步揭示活性污泥微生物菌胶团形成的机理以及该类微生物在活性污泥中的生活状态奠定了基础。