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本实验室分离得到一株高效的多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）降解菌解环菌P1（Cycloclasticus sp.P1），且具有较广的降解谱尤其与之前报道解环菌属其他种不同的是P1菌能独立降解芘。经GC-MS检测其芘降解代谢中间产物发现部分代谢产物与已报道的其他细菌的芘代谢产物不相同，暗示其芘代谢路径与已报道的其他细菌芘代谢路径不同。因此，本文开展对P1菌降解芘的分子机制的研究，阐明P1菌的芘代谢路径及其分子机制。P1菌在非PAHs碳源条件下难培养。而且在实验室常用的培养海洋细菌的培养基中不生长，故本文对P1菌进行了培养条件的优化。首先在液体培养方面：发现在基础培养基MM中添加丙酮酸钠、柠檬酸钠、酵母膏、蛋白胨能有效支持P1菌生长，结合P1菌基因组KEGG代谢路径分析最终得到P1菌生长较适液体培养条件：ML-1培养基、培养温度32℃、摇床转速200rpm。在此基础上通过响应面实验全面优化培养基配方，得到培养基配方ML-2。P1菌在ML-2培养基中生长状况明显优于最初的培养基MM-2，很好地解决了P1菌液体培养的问题。P1菌在固体培养方面一直是个难题。P1菌不能在实验室常用的海洋细菌培养基平板上生长，即使在上述的ML-2培养基制成的固体平板上P1菌也不能生长。通过进一步的摸索我们发现P1菌能在用P1菌培养液超声破碎后取细胞裂解液加琼脂制成的平板上生长。因此，P1菌固体培养初步等到了解决。本文另一个研究内容为通过对P1菌基因组、转录组和蛋白组数据的分析，初步确定了P1菌的一条芘代谢路径。P1菌基因组中有5个PAHs降解基因簇，主要包含PAHs降解上游代谢路径中涉及的基因。分析发现P1菌芘代谢上游路径的基因排列紧凑，而代谢下游路径的大部基因在基因组中分散分布。联合分析芘处理组相对对照组在转录组和蛋白组两个水平上的基因表达差异，并参照文献报道的其他细菌芘代谢路径，分析得到比较确定的一条P1菌的芘代谢路径。这个代谢路径上游与分支杆菌Mycobaterium sp.PYR-1菌株降解芘的一条代谢路径相同，芘经过2次双加氧和开环生成1-羟基-2-萘甲酸；而下游与一株假单胞菌Pseudomonas sp. PP2相似，通过水杨酸途径生成2-羟基-6-甲醛基-己酸，最后通过三羧酸循环被彻底矿化。综上所述，本论文通过在MM培养基中添加丙酮酸钠、柠檬酸钠、酵母膏、L-谷氨酸钠，进而经过一系列培养条件优化较好地解决了P1菌利用简单碳源液体培养的问题；同时采用超声裂解P1菌细胞，利用裂解液做平板的方法初步解决了P1菌固体平板培养的难题，这些为解决培养海洋来源的难培养细菌这一难题提供了借鉴；同时基于多重组学数据分析初步得到了P1菌降解芘的一条比较可信的代谢路径，这为后续解环菌芘降解分子机制的研究提供有价值的参考信息和研究思路。