深海热液区具有高温、高压、剧烈化学梯度和pH梯度等特征，属于地球上最极端的环境，其中蕴含着丰富独特的微生物资源。这些微生物在长期的环境适应过程中形成了自身独特的代谢机制，可能产生一些比较特殊的次级代谢产物，非常有助于对海洋天然药物和新颖生物活性分子的开发利用。　　 分子生态学研究发现，绝大部分的海洋微生物是不可培养的，仅有极少数的微生物能够被分离鉴定出来。采用宏基因组学技术，能够获得自然环境中所有可培养微生物和不可培养微生物的全部基因。它能够克服纯培养的局限性，有利于深海热液区微生物基因资源的研究。　　 本文对7个宏基因组文库共计26600个克隆子进行了抗细菌、抗真菌、抗肿瘤等活性筛选。　　 以枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌作为指示细菌，采用双层琼脂平板法从Fosmid文库4143-1中筛选到5个活性克隆，从Fosmid文库5-35-17中筛选到7个活性克隆，从Fosmid文库3-11-8中筛选到3个活性克隆，筛选活性克隆分别占它们各自文库克隆的0.0635％，0.153%，0.15%。　　 以酿酒酵母和白色念珠菌作为指示真菌，采用滤纸片琼脂扩散法对上述15个活性克隆进行抑菌实验，发现其中9个克隆子具有抗真菌活性。　　 以HT1080和BEL7402肿瘤细胞系为筛选模型，采用CCK-8法对上述9个产色素活性克隆子进行筛选，发现其中3个克隆子具有较好的细胞毒性。　　 在对文库进行活性克隆筛选的过程中，意外地发现一些活性克隆子能够产生色素。本文选取了其中5个产色素较为稳定的活性克隆子进行转座突变，结果发现转座突变使编码sigma54-依赖性转录调控因子或苯酚羟化酶的功能基因失活后，会导致色素缺失现象。　　 以金黄色葡萄球菌为指示菌，对活性克隆子25D7的色素缺失突变子进行抑菌试验，发现色素缺失突变子的生物活性消失。在文库克隆筛选中，色素可作为一个初步的筛选标记，有利于快速判断外源基因是否在宿主体内获得表达。　　 此外，本文还对Fosmid文库4143-1和Cosmid文库S0303进行了混合克隆子的抗肿瘤细胞活性筛选，从中分别筛选到6个活性混合克隆子和1个活性混合克隆子，这些混合克隆子具有一定的细胞毒性。　　 研究发现，滤纸片琼脂扩散法和双层琼脂平板法相结合，对文库进行高通量筛选，可以有效避免出现活性克隆假阳性和漏筛；文库构建前，对样品进行放线菌和真菌等的富集，有助于提高筛选效率。