能源匮乏和环境污染是当今两个全球性问题，寻求可再生能源和环境治理成为生物技术研究的主要推动力。微生物燃料电池(microbial fuel cell，MFC)是一种能量转化的新技术，利用细菌降解有机物，同时产生电能。MFC在废水处理、可再生能源、环境治理等多个方面具有重要应用潜质。然而目前MFC的产电效率还不够高，技术还不够成熟。决定MFC产电效率的最本质因素是阳极微生物的种类及特性。本文的目的就是通过产电微生物基因表达谱分析来研究其产电机制，发现与产电功能密切相关的基因，并构建电子传递相关基因的调控网络，为产电微生物的基因工程改造、MFC产电效率的提高提供科学依据。　　本文选取两种模式产电微生物Geobacter sulfurreducens PCA和Shewanellaoneidensis MR-1作为研究对象，利用显著差异表达分析，发现并深入研究对电子传递起关键作用的基因；通过相关性分析，探索电子传递相关基因之间未知的表达调控关系；结合基因组及注释代谢等信息进行基因功能注释，确定挖掘出的基因的功能；构建关联网络和贝叶斯网络，论证并可视化基因间表达调控关系。　　G.sulfurreducens基因表达数据分析结果显示细胞色素omcZ和菌毛蛋白pilA对于生物膜还原能力的增强及电子的传递具有重要作用。推测转运载体相关蛋白GSU3401-3404与pilA在功能上具有较强的相关性，其中GSU3402和GSU3403与外膜孔蛋白ompJ相关基因具有较高的序列相似度。脱氢酶hybA和hybS、双组分信号传导系统的蛋白GSU1316、细胞色素蛋白GSU0618和GSU1284、热休克蛋白GSU2390及一种功能未知的蛋白GSU2897与电子传递之间密切的联系。　　S.oneidensis MR-1表达谱分析结果表明细胞色素合成蛋白ccmA～ccmH、与分泌相关的胞质易位蛋白tatA-tatC、细胞色素c3 SO2727和延胡索酸盐还原酶黄素蛋白前体S00970等，对电子的胞外传递具有重要影响。功能未知的蛋白SO4031和SO2992与已知的功能基因具有密切的相关关系，为我们进一步确定这些基因的功能提供了依据。相关性及网络分析显示CzcA重金属流蛋白SO4598和MR-1中电子传递相关基因之间新的表达调控关系，并进一步验证了电子传递和趋化基因(如SO3582、SO2240等)之间的共表达调控关系。