原核生物在自然界中数量巨大且分布广泛,参与多种元素的生物地球化学循环。目前,绝大多数原核生物尚无法在实验室中培养,新种、新类群的发现缓慢。加快微生物新种的发现和分类速度,对于揭示微生物多样性具有重要意义。微生物的新种分类和确立通过多相分类来完成,同时基于基因组进行分类的方法正在快速发展。上述分类方法在大规模分类中存在劳动密集、花费高的问题,成为新种发现的一个瓶颈。针对上述问题,本论文开发了一种高通量、低成本的细菌分类鉴定新方法,并将该方法应用于海洋细菌的大规模培养研究中。具体研究如下。一、设计了一种高通量、低成本的细菌分类鉴定新方法。该方法主要的设计思想是基于细菌基因组序列进行分类鉴定,从而实现高精度分类,通过混样测序降低基因组整体获取成本,减少实验操作步骤。主要步骤如下:首先挑取细菌菌落混合,然后对混合样品进行文库构建和高通量测序,再进行拼接和分箱,最后基于基因组序列进行分类。二、对沿海沉积物细菌进行了大规模培养。从青岛沿海采集表层沉积物样品一份,利用13种固体培养基进行大规模培养,总计得到105,724个菌落。随机挑选一部分菌落进行16S rRNA基因测序,最终测得221条16S rRNA基因序列。聚类分析和EzBioCloud服务器分析显示,它们隶属于5个门、8个纲、18个目、31个科、85个属、126个种,其中含有32个潜在新种。三、使用新方法对沿海沉积物细菌进行了大规模分类鉴定。从上述大规模培养获得的菌落中挑选79,140个,利用新方法进行分类。高通量测序共获得约1,816 Gb数据,拼接和分箱总计获得了 1,681个非冗余基因组（完整度≥50%,污染度≤10%）。对这些基因组进行聚类得到1,110个物种（ANI=0.95,AF=0.30）,利用GTDB-Tk软件进行分类,发现其中含有高达924个潜在新种。该数目相当于目前已知原核生物物种的4%,相当于最新版本GTDB数据库（包括纯培养的基因组、宏基因组拼接的基因组和单细胞基因组）中物种数量的2%。此外,基于细菌中普遍存在的120个单拷贝标记基因进行系统发育分析,从上述代表新种的基因组中发现了 2个新目,分别属于Alphaproteobacteria纲和 Gammaproteobacteria 纲。综上,本论文开发了一种高通量、低成本的细菌分类鉴定新方法,将该方法应用到了沿海表层沉积物细菌的大规模培养研究中,从单一样品中发现了 924个潜在新种。该新方法较好地解决了大规模细菌培养和分类研究中存在的花费高和劳动量大的问题,并且揭示了单一样品中出乎意料的微生物多样性,具有良好的应用前景,其广泛应用将有望大大加快微生物新种发现的步伐,对微生物多样性和资源发现等研究起推动作用。