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微生物的反硝化作用是自然界氮素循环的重要环节。固氮斯氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）A1501分离自中国南方的水稻根际,在浸水条件氧分压很低时,具有较强的反硝化能力。本论文开展了该菌反硝化作用的生理生化和分子生物学研究,为降低联合固氮菌的反硝化效率奠定理论基础。 本研究克隆了反硝化过程中的关键酶编码基因亚硝酸还原酶基因nirS,构建了携带nirS-Km-LacZ基因盒的自杀性重组质粒pSUP202-TCK,采用三亲接合方法将重组质粒pSUP202-TCK导入野生型菌株A1501中,通过同源交换获得了nirS突变株M3。在以硝酸盐为电子受体的条件下,该突变株与野生型比较,突变株反硝化能力明显降低。以亚硝酸盐为电子受体的条件下,野生型A1501在10小时内能将培养基中的一定浓度的亚硝酸盐完全消耗,而nirS突变株仅利用了20%左右,推测在A1501中可能存在着另一条代谢活性较低、不依赖于亚硝酸还原酶NirS的亚硝酸利用途径。 通过设计特异性引物,采用PCR方法克隆了A1501亚硝酸还原酶基因编码基因nirS的启动子区,将其与载体pGD926连接获得重组表达载体pGDP。采用两亲接合试验方法,将pGDP转移入野生型A1501和rpoN突变株中。β-半乳糖苷酶活性测定结果表明:nirS的表达受氧的抑制,在厌氧条件下的表达活性明显高于好氧条件。在厌氧条件下在不同亚硝酸盐浓度条件下nirS的表达活性较低,最高为2600 units,且活性变化幅度较小;而硝酸盐能诱导其表达,在硝酸盐浓度为1mmol/L时,表达活性最高,达12900units。当硝酸盐浓度较低（0.1mmol/L）或较高（10mmol/L）时,表达活性约为3500units。在厌氧条件下以硝酸盐为电子受体时,nitS在rpoN突变株中的表达水平远远低于野生型,表达活性仅为野生型的四分之一左右,表明nirS基因启动子为σ54因子依赖型。由于在nirS基因启动区中未发现典型的σ54因子识别序列,推测nirS基因启动区可能存在非典型的σ54因子识别结构。 本论文开展了突变株在水稻根表定殖能力的初步研究。