深海生物圈有着和陆地以及浅海不同的环境特点，在高压、低温、永久黑暗、高盐及有机物含量低的条件下，深海及其深海沉积物中的微生物具有许多适应极端环境的特殊性质，包括独特的生理结构、代谢机制、基因表达调控机制以及产生许多具有特殊功能的活性物质等。南海是西太平洋的边缘海，邻近西太平洋暖池区。目前，对南海西沙海区，南沙海区等表层沉积物中细菌和古菌多样性有了一些初步的研究，结果表明南海沉积物中微生物与其他海域沉积物有相似处，也存在差异。本论文首次对南海不同海区三个海底沉积物中的微生物进行了分子生态学研究，对这三个沉积物样品细菌多样性和群落结构的分析比较对研究不同海域的微生物群落结构有十分重要的意义。　　 本文采用了扩增的rDNA限制酶切分析(ARDRA)和16SrRNA基因文库分析的方法对南海三个站位的沉积物样品进行细菌群落结构的研究。研究的样品分别取自南海北部巴士海峡海区的E307站位(21°44.827N，119°28.210E)，水深2730m，位于海南岛南部海区的X5站位(17°16.079N，110°03.369E)，水深758m和南海南沙海区的51站位(9°21.628N，113°17.304E)，水深2263米。　　 利用分子生物学的方法来研究微生物生态，样品总DNA质量起着十分重要的作用。其中包括：一DNA量的多少、二DNA的完整性、三所提DNA是否能代表微生物的种群多样性。然而，不同环境的沉积物或土壤样品成分差异大，加上黏土对DNA的吸附，抽提过程中DNA的降解与损失，酶类抑制剂等杂质的共提取及纯化效率的高低都会影响后续实验的开展。尽管近年来对土壤或沉积物中DNA的提取、纯化、扩增、定量等实验技术有了很大改进，但都是针对生物量多或样品量多的样品。深海沉积物中生物量相对较少，抑制剂成分更为复杂，而且样品获取十分不易。本研究中，利用现有报道的方法对于深海沉积物总DNA的提取效率都较低，限制了后续研究工作的开展，通过比较发现改进后的SDS-酚氯仿抽提法最适合深海沉积物中总DNA的提取。　　 利用提取纯化的样品总DNA为模板，扩增了细菌的16SrDNA片段，并构建了相应文库。通过对文库克隆子的ARDRA分析，探讨了文库OTU多样性，结果表明：三个样品的TaqI的酶切图谱类型分别为23，31，35；文库多样性分析表明，文库覆盖率为75.5-88.7％，以51的覆盖率最低。通过ARDRA分析，各文库中每种酶切带型挑选一个克隆子进行测序，然后根据GeneBank中的相似性序列构建系统发生树，结果表明：这个三个沉积物样品的细菌多样性较高，共包含12个主要的门类，包括变形细菌(Proteobacteria)，酸杆菌(Acidobacteria)，放线菌(Actinobacteria)，浮霉菌(Planctomycetes)，疣微菌(Verrucomicrobia)，鞘脂杆菌(Sphingobacteria)，硝化螺旋菌(Nitrospira)，绿弯菌(Chloroflexi)，厚壁菌(Firmicutes)，梭杆菌(Fusobacteria)，拟杆菌(Bacteroidetes)，芽单胞菌(Gemmatimonadetes)。其中变形细菌门是一类在海洋中常见的细菌，在不同深海环境中都普遍存在，是深海不同环境的广适类群，在细菌文库当中我们发现了变形菌门的α、β、γ，δ四个亚门。通过系统进化分析，本项研究充分表明沉积物环境中具有较高的细菌多样性。　　 对南海海区不同环境下的深海沉积物样品的细菌多样性进行比较分析发现，三个样品共同具有部分优势微生物种群，且这些种群在各样品中有数量上的变化或差异，海南岛南部沉积环境中的细菌多样性要高于另外两个沉积环境。另外，三个环境中的细菌多样性存在很大差异，即使三个样品拥有共同的细菌门类，但这些门类在小的类群上也存在显著的差异。不同洋区的环境差异应该是造成细菌群落差异的一个重要方面。另外，GenBank中这89个对应序列中有75个属于通过分子生物学手段得到的不可培养的细菌的序列(包括23个没有明确分类地位的序列)，这些都表明在这三个海区蕴含着目前无法估计的未知微生物资源，对深海微生物这一有待开发的生物资源宝库的开发具有十分重要的意义。