随着沿海地区人口密度的逐年增多及现代化工业的发展,大量的工农业废水和生活污水被排入到了海洋,从而导致过量的活性氮也从陆地向水体迁移,这种现象成为了河口富营养化的主要原因,由此引起了一系列的环境危害。反硝化作用是微生物介导的氮循环中的一个重要过程,对河口沉积物中过量氮素的去除有着非常重要的意义。作用于反硝化过程的微生物称为反硝化菌,其中反硝化细菌种类繁多,分布广泛,所以常规的16S rRNA测序法并不能被用于研究其生态学特性。本研究采用nirS基因作为分子标记来研究反硝化细菌的多样性,分别在2016年冬天和夏天沿着珠江口（Pearl River Estuary,PRE）主流的5个站位进行了采样,从上游到下游分别是PRE-1、PRE-3、PRE-7、PRE-13和PRE-18,每个站位包括表层,中层和底层,共计30个采样点。我们分别使用¹⁵N标记的同位素示踪测定法、实时定量pcr和高通量测序技术分析了珠江口沉积物中nirS型反硝化细菌的活性、丰度、多样性、群落结构以及对环境因子的响应,具体研究结果如下:1.通过分别计算反硝化功能基因与16S rRNA基因的相似性阈值,我们就这两类基因的关系进行了回归分析,得出反硝化功能基因与16S rRNA基因的相关性并不是很好,且反硝化功能基因并不随着16S rRNA基因的进化而进化,说明功能基因不仅存在纵向转移的现象,还存在横向转移的趋势,这就造成最终反硝化细菌的种类多样,分布广泛,因此得不到明确的种属等级分类从而很难进一步分析环境中反硝化细菌的多样性。2.本研究基于收集到的纯培养反硝化细菌序列,通过MOTHUR软件对含有纯培养的反硝化细菌序列进行了OTU聚类,最终确立了以93%的序列相似度作为在属水平上划分OTU的相似性阈值;同时基于收集到的纯培养序列以及部分质控后的环境样品序列组成了序列文件（Template file）,而每一条序列所对应的种属信息则构成了分类文件（Taxonomic file）,序列文件和分类文件构成了功能基因的参考分类数据库,共包含284条序列,且序列长度均大于390bp。最终,确立的相似性阈值和构建的数据库用于分析珠江口沉积物中反硝化细菌的群落生态分布特征。3.与珠江口表层沉积物相比,亚表层沉积物具有相同的反硝化电位活性。珠江口沉积物中nirS基因丰度从表层到底层急剧下降,但其潜在的活性并没有表现出明显的时空变化。从表层到亚表层,反硝化细菌群落结构无显著差异,而不同样点之间的多样性则存在显著差异。冗余性分析表明,氧化还原电位、营养物含量和有机质等多种环境因素共同作用,共同影响了珠江口沉积物中nirS型反硝化微生物的多样性和群落分布。我们的研究结果表明,nirS型反硝化细菌在珠江口亚表层沉积物的脱氮过程中起着重要的作用。