O抗原是革兰氏阴性细菌主要的表面抗原，是由重复寡糖单位组成的多聚糖，由于长期受到来自宿主的选择压力，而形成了自然界中最为突出的生物多样性。编码合成O抗原的基因簇成为在DNA水平上研究分子进化的最好的材料。通过对其多样性产生的遗传基础和进化的研究可以揭示致病菌的进化和形成机理。 志贺氏菌和某些大肠杆菌是人类和许多动物的重要肠道致病菌，并可在特殊情况下导致肠道以外的感染。志贺氏菌与大肠杆菌的进化地位十分接近，有许多共同的生化和分子遗传学特征。大肠杆菌有160余种O抗原，志贺氏菌有34种不同的O抗原形式，其中13种O抗原为二者所共有。 本文分别以肠道重要致病菌--志贺氏菌和大肠杆菌，为研究对象进行分子检测和分型方法的研究，筛选了针对34种不同的志贺氏菌O抗原形式(宋内氏志贺氏菌、福氏志贺氏菌2a型、6型、鲍氏志贺氏菌1-18型和痢疾志贺氏菌1-13型)和50种致病性大肠杆菌血清型的特异分子标识，并研制了检测芯片，共分为两部分。 第一部分针对34个志贺氏菌血清型，选取具有典型的进化多样性的表面抗原--O抗原为入手点，鉴定了O抗原的特异基因(鼢、wzy及糖基转移酶基因)。以特异基因为靶基因，在其内部共设计285条寡核苷酸探针，经反复筛选验证得到志贺氏菌血清型的特异探针116条。另外设计了志贺氏菌通用探针2条，背景检测探针1条，荧光探针1条，共计120条探针，并点制了芯片。确定了探针最佳点样浓度为10 μmol/L。进行了杂交液、杂交温度、杂交时间和洗涤时间等条件的优化实验，和志贺氏菌检测芯片结果判读系统的开发，并在实验室内部对芯片的特异性、灵敏度和稳定性进行评价。本芯片的最低检出量(DNA含量)为10 ng，最适检测浓度为50 ng。芯片所能检测到的最低起始菌浓为1 CFU/25 g奶粉。另外测试了PCR扩增标记体系冻干粉在室温条件下的稳定性和荧光素Cy3-dUTP在使用磷酸甲缓冲液(10 mM，pH 7.0)作1：10稀释后在-20℃条件下的稳定性。对无法用O抗原基因区分的O抗原相同或非常相近的大肠杆菌和志贺氏菌，我们设计了基于ipaH和cadA基因引物，用PCR方法实现了对其的区分，这是对传统的利用生化表型难区分问题的有力补充。 第二部分针对肠道重要致病菌，首先在选定的50个致病性大肠杆菌血清型的99个靶基因内部，设计了199条寡核苷酸探针并进行了反复的探针筛选。在确定5种国内最常见的致病性最强的大肠杆菌和10种志贺氏菌为肠道重要致病菌检测芯片的检测范围之后，点制了第三代肠道重要致病菌检测芯片，并开发了结果判读系统。肠道致病菌检测芯片的主要面对的实际样品为粪便样品和食品样品，新鲜粪便样品质量的1/3为各种肠道内正常菌群，细菌的数量庞大，种类繁多，其含有大量的胆盐、胆红素、尿胆素原等PCR抑制剂，影响检测结果，因而对粪便样品、尿液样品和奶粉样品摸索了处理方法。最后在实验室内部对芯片的特异性、灵敏度、准确性和稳定性进行评价。本芯片的最低检出量(DNA含量)为10 ng，最适检测浓度为50 ng。对粪便摸拟样品，芯片所能检测到的最低起始菌浓为104 CFU。对100份DNA和粪便摸拟样品进行了双盲实验，检测的准确率为100％。另外测试了PCR扩增标记体系在37℃，25℃和-20℃条件下的稳定性和不同冻干时间(3 h，5 h和6 h)对PCR体系的在37℃稳定性的影响。 本研究研制的两张芯片具有操作简便，快速、特异性强、灵敏度高、准确性好等特点，可用于医学检验、食品卫生检测、环境监测、海关检疫、卫生监督和生物恐怖的防范等领域。