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四氯化苯氰杀菌剂百菌清在农业中由于广泛使用而导致对环境的污染和生态毒性,因此分离不同的百菌清高效降解细菌对于百菌清污染环境的修复显得十分重要。本论文从长期受百菌清污染的土壤中分离到3株高效降解百菌清的菌株,根据生理生化特性以及16S rRNA基因系列的系统发育分析,将这3株菌株分别鉴定为Ochrobactrum sp. CTN-11、Pseudomonas sp. CTN-2和Rhizobium sp. CTN-4,其中CTN-4是首次从根瘤菌属中分离到的百菌清降解菌株。以菌株CTN-11为主要的研究对象,系统地研究了其生物学特性,结果表明其最适生长温度为30℃,最适初始pH值为7.0,当NaCl浓度介于1-3%时,菌体生长最好,对蔗糖、果糖和葡萄糖利用最好,不能利用乳糖为唯一碳源生长,对有机氮源中的蛋白胨和酵母汁利用最好,无机氮源中硫酸铵利用最好,不能利用硝酸钠为唯一氮源生长,可以抗青霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、链霉素、壮观霉素、氯霉素和庆大霉素。在这3株百菌清高效降解菌株中,菌株CTN-11和CTN-4对百菌清的降解速率稍快于菌株CTN-2。3株菌都能在不加外源碳源的情况下降解百菌清,但不能利用百菌清为唯一碳源生长。以菌株CTN-11为研究对象,详细研究了其降解特性,该菌株可以在48h降解50 mg/L百菌清至检测不出的水平,在20-40℃条件下对百菌清降解效果良好,35℃时降解效果最好；最适降解初始pH值为6.0-7.0,在酸性条件下(pH值低于5.0)不能降解百菌清,偏碱性条件下(pH8.0-9.0)降解效果良好；添加可选择性的碳源可以促进百菌清降解,但并不是降解所必需因素,表明降解方式不同于以往报道的共代谢降解方式。1 mM的Fe3+、Zn2+、Mn2+、Ca2+和Cu2+均可以提高降解速率,1 mM的Ni2+、Co2+和Mg2+对降解速率影响不大。通过串联二级质谱(MS/MS)将百菌清代谢产物鉴定为4-羟基-2,3,5,6-四氯间苯二甲氰(CTN-OH),其它2株降解菌株的代谢产物同样也为CTN-OH.厌氧条件下脱氯实验表明菌株脱氯机制属于水解脱氯而不是氧化脱氯。研究了菌株CTN-11在土壤中降解百菌清的能力,结果表明在添加50mg/kg百菌清的灭菌和未灭菌土壤中,菌株CTN-11均可在3 d内降解百菌清到检测不出的水平,表明菌株CTN-11在百菌清污染土壤的原位修复中具有非常好的潜力和应用前景。通过PCR扩增的方法,从Ochrobactrum sp. CTN-11中克隆到了谷胱甘肽硫转移酶(GST)基因,该基因与从Ochrobactrum sp. SH35B中报道的依赖于还原型谷胱甘肽(GSH)的百菌清降解GST基因具有88%同源性,但却没有巯基取代还原脱氯百菌清的功能,进一步证明菌株CTN-11中百菌清的脱氯机制不是还原脱氯,同样也表明同属降解菌株中百菌清脱氯反应类型的多样性。通过PCR扩增和鸟枪法建库克隆的方法,成功地克隆到百菌清水解脱氯酶(Chd)编码基因chd,虽然3株降解菌株具有表型多样性,但chd基因非常保守,同源性达到99.8-100%。进一步对菌株CTN-11中鸟枪法克隆获得的3991 bp的插入片段进行基因和启动子分析,发现在chd基因的上游存在一个潜在的转座酶基因和ATP结合蛋白基因,其转录方向与chd基因一致。转座酶基因前存在一个推测的启动子,而chd基因可能使用自己的启动子进行转录。本研究发现了chd基因水平转移的逻辑证据和分子基础,暗示了百菌清污染土壤生态系统中,百菌清降解基因chd可在细菌间进行水平转移使其它细菌获得百菌清降解能力,从而使微生物群落能够适应百菌清污染环境。