三峡水库是我国重要的淡水资源,水体微生物多样性对维护水库水生态健康具有重要作用。研究发现,因三峡水库水体污染和水位变化会导致水生态系统中微生物多样性发生变化,从而直接影响水环境中微生物群落结构和功能,可能会引发三峡水库水生态失衡,造成负面生态效应。有关三峡水库水体微生物群的结构和功能多样性以及水体优势菌群生态毒理学效应研究较少。本文采用高通量测序技术（16S r RNA测序）和环境功能基因芯片技术（Geochip）对三峡水库万州段不同水域水体微生物群落和功能基因多样性进行分析,分离鉴定三峡水库水体优势细菌,并用模式生物秀丽线虫对优势菌暴露进行毒性效应评价和毒理机制研究。水体微生物多样性分析发现,三峡水库万州段水体细菌种类丰富,不同水域水体细菌多样存在差异,物种种类丰富度从高到低依次为干流回水区、干流下游、干流北侧、干流上游和干流南侧,物种的丰富与化学需氧量（Chemical oxygen demand,COD）、浊度(（turbidity,TUR）和溶解性固体总量（total dissolved solids,TDS）环境因子有一定关系。水体相关优势菌种的进化分析发现,在门和属的水平上,变形菌门是优势菌门,占总丰度51.0%以上,不动杆菌属为优势菌属,占总丰度的27.4%,其中回水区微生物物种更加丰富。微生物功能基因多样性分析发现,三峡水库万州段不同水域水体微生物功能基因多样性存在差异,回水区共有和特有功能基因多样性最丰富,干流南北侧微生物功能基因多样性较一致,干流上下游微生物功能基因多样性较一致。碳氮循环关键基因组成和差异分析发现,不同水域微生物参与碳氮代谢的基因多样性存在差异,参与碳固定、碳降解和反硝化的基因多样性最丰富,参与甲烷代谢、氨化和固氮的基因丰度次之,以回水区丰度最高。通过分离鉴定从三峡水库万州段水体分离出21株优势不动杆菌。21株分离株和5参考株分别暴露秀丽线虫,结果显示不动杆菌AC1、AC15、AC18、AC21分离株和A.baumannii、A.junii、A.lwoffii参考菌株会导致秀丽线虫寿命显著缩短、运动行为显著降低和显著诱导ROS产生。而且,4株不动杆菌致病株（AC1、AC15、AC18、AC21）和3株参考菌株（A.baumannii、A.junii、A.lwoffii）会导致SOD-3::GFP和某些抗菌基因（lys-1、spp-12、lys-7、dod-6、spp-1、dod-22、lys-8和F55G11.4）的表达显著升高。进一步研究发现,野生型秀丽线虫感染致病不动杆菌分离株会使调控固有免疫响应的胰岛素信号通路关键基因daf-16、sod-3和p38 MAPK信号通路关键基因pmk-1、gst-4转录表达显著增加。相较于野生型,致病性不动杆菌分离株暴露会使daf-16（mu86）、sod-3（RNAi）、pmk-1（RNAi）和gst-4（RNAi）线虫的寿命更显著降低,诱导更显著ROS的产生,而且不动杆菌体内增殖数量更显著增加。结果表明,三峡水库万州段不同水域水体微生物菌群和功能基因多样性存在差异,干流回水区的物种和功能基因丰度更高,可能与水体污染等环境因素有一定关系。不动杆菌属作为三峡水库万州段水体优势菌属,有部分致病性菌株对秀丽线虫显示出很强的毒力效应,说明三峡水库水体微生物存在一定的生态安全风险。研究结果为深入了解三峡水库水生态健康、预防和控制三峡水库水生态环境毒力效应具有重要意义,为开展水质生物安全评价提供科学思路和策略。