微生物间的相互作用在临床疾病治疗、生态系统修复、污染防治等多个领域扮演着重要角色,研究微生物互作是我们更好的利用微生物的前提条件,其中细菌间的相互作用在生态学以及医学研究等方面具有重要的实用价值。本研究将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌在实验室条件下进行培养,依据实时荧光定量PCR和全基因组重测序分别获得表型数据和基因型数据,应用基于生长参数的动态GWAS进行自下而上的关联分析,进行细菌互作的遗传机制研究。此外,本研究在互作遗传机制的基础上基于前人的研究进行大肠杆菌dna K和fts K基因生物学效应验证方法的建立实验,采用传统同源重组的方法进行目的基因敲除,结合细菌生长量的测定验证目的基因的细菌生长相关功能。研究发现,三种细菌在单独培养和混合共培养条件下存在生长差异,结合动态关联分析进行互作机制研究,通过基因注释在三种细菌中均定位得到影响细菌生长代谢的相关基因如大肠杆菌中的fli F,wca J,wca E,agp等;金黄色葡萄球菌中的roc D,lip2,upp P,pck A等;铜绿假单胞菌中的waa P,nqr B等。另一方面,通过生物学功能验证发现,经过fts K基因敲除的菌株与原始菌株的生长存在显著的差异,敲除菌株生长受到显著的抑制。本研究通过动态GWAS成功的定位得到影响细菌互作显著基因,进一步尝试进行基因功能的验证实验,成功建立验证的实验基础。本研究基于细菌间进行动态关联分析,揭示细菌互作的遗传机制,为多种细菌群落共存的疾病治疗、生态治理等提供强有力的科学理论支持,为今后研究更复杂的细菌群落互作奠定实验基础。