趋磁细菌代表着一群在自然生境中能够沿着地磁场线被动定向并主动游移的原核微生物。趋磁细菌体内都能合成有链状排列的纳米级铁磁性矿物晶体的磁小体，但是它们相互间在形态学、生理学及系统进化上却各不相同。 趋磁细菌对氧浓度梯度以及化学条件要求非常苛刻，因此难于分离培养，迄今分离并纯培养出的趋磁细菌只有很少一些种类，且都是专性微好氧菌、专性厌氧菌、和兼性厌氧/微好氧菌。由于趋磁细菌难以培养，致使大多数趋磁细菌还未建立起有效的遗传体系，趋磁细菌合成磁小体的相关基因、酶蛋白以及合成机制仍不清楚。因此对趋磁细菌的分离培养研究还有待完善，磁小体的分离纯化以及应用研究也有待深入。本项研究的目的是分离纯化出趋磁细菌，并筛选出易于培养、合成磁小体数目较多的高效菌株，在实验室条件下研究合成磁小体的最佳培养条件以及磁小体提取纯化技术，为将来开展进一步的研究与应用工作奠定良好的基础。 作者设计出“趋磁细菌收集器”，采用该装置对黄土中的古土壤样品进行富集培养，再用常规手段分离并培养出多种形态的趋磁细菌10余株，通过划线分离，纯化出两株含有2～8颗电子致密颗粒的耐氧的磁敏感细菌，分别命名为MG-1和MG-2。16S rDNA序列分析表明，MG-1属于Acinetobacter属，与大部分趋磁细菌同属于α-Proteobacteria 亚门；MG-2属于Bacilhts属，属于 γ-Proteobacteria亚门。 透射电镜(TEM)观察显示MG-1菌株体内含有8颗左右电子致密颗粒，截面呈规则的近圆形、粒径大小约80nm，基本沿菌体纵轴呈链状排列；EDXA能谱分析显示MG-1菌体电子致密颗粒区域的Fe含量高达10.23％，约是菌体无电子致密颗粒区域的24倍；菌株MG-1在无铁条件下培养时，胞内无电子致密颗粒形成；在半固体培养基中生长，MG-1菌体可沿外加磁场向S极一侧移动；固体平板培养的MG-1纯菌体干燥物可以被磁铁吸附；对MG-1菌体进行磁热重分析(M-TGA)，结果表明MG-1菌体内存在着铁磁性物质，其居里温度为95.82℃，因此是一种新型磁性物质；MG．1菌体经过培养后，离心干燥的菌体以1：7的比例加入低磁化率的黄土可明显提高黄土磁化率，平均增幅达16.13％。接种MG-1菌悬液至古土壤样品中生长培养后，古土壤磁化率随MG-1的接种量增加而增大，意味着在漫长的地质时期中，趋磁细菌合成的磁小体是古土壤磁化率增强机制中不可忽略的一部分。对样品中磁性矿物进行磁选，并通过激光粒度分析测试仪测定磁性矿物颗粒的粒度分布，结果可知实验组中的磁性矿物平均粒径较对照组有明显减小，表现在SD、PSD磁性矿物颗粒的增加以及MD磁性矿物颗粒的减少。因此可以推测趋磁细菌MG-1提高黄土一古土壤磁化率的作用机制从粒径依存性角度讲有两个方面：①趋磁细菌MG-1矿化合成的次生磁性矿物(磁小体)增加了样品中高磁化率的SSD磁性矿物颗粒基数；②趋磁细菌MG-1生长与磁小体合成需要大量吸收胞外的游离铁离子，推测MG-1能产生胞外酶系或代谢产物降解环境中的原生磁性矿物，这使得部分MD、PSD、SSD原生磁性矿物晶体减小至更小的磁畴晶体，从而增强了磁化率。以上结果证明了菌株MG-1具有趋磁细菌的典型特征(合成有链状排列的纳米级电子致密磁小体、具有趋磁性、及磁性)。 通过正交实验确立了趋磁细菌MG-1菌体生长和磁小体合成的最适培养基及培养条件。 采用自行设计的“磁小体垂直磁选装置”，结合French Pressure高压破碎、高速离心等方法，成功地提取纯化出较为纯净、具有完整生物膜的磁小体。 本项研究为趋磁细菌的研究与利用提供了较好的基础，对同类研究工作有重要参考价值。未来我们将从分子水平上开展磁小体合成的相关功能基因的研究，争取构建高效基因工程菌，高质量地合成磁小体，并开展磁小体与生物活性物质(酶、抗体、药物等)的耦连以用于生物检测和肿瘤磁性靶向治疗等热门领域。