拟诺卡氏菌科（Nocardiopsaceae）属于放线菌门放线菌纲链孢囊菌亚目，是一类高G+C含量的革兰氏阳性产丝放线菌。拟诺卡氏菌株广泛分布于自然界，生境复杂多样，具有很强的环境适应性。拟诺卡氏菌株还因产生一系列的活性物质和多种酶类引起了人们的关注。本实验室前期对我国西部盐湖和云南古盐矿放线菌资源进行了系统研究，认为拟诺卡氏菌株是高盐环境广泛分布的类群，对盐环境具有很强的适应性。本研究对24株拟诺卡氏菌基因组进行测序，应用比较基因组学和系统发育基因组学方法对拟诺卡氏菌的环境适应性和物种进化进行研究，主要结果有:　　对拟诺卡氏菌属17个典型菌株的比较基因组学研究认为拟诺卡氏菌固有遗传特征——高度动态的基因组和核心蛋白家族的组成及附属蛋白的选择性使用——是拟诺卡氏菌属菌株很强环境适应性的重要原因。17个典型菌株基因组序列共预测出99684个的基因，分布于22143个基因家族中，其中1993个基因家族在每个基因组中都有序列分布;基于曲线拟合模型的推测表明拟诺卡氏菌属的核心基因组包含2517个基因，而泛基因组具开放性，有超过22000个基因，并且随着每一新物种的增加，约有755个新基因扩充到泛基因组中;对核心旁系同源基因功能的分析发现，前十个基因数目最多的家族主要涉及调控因子、转运蛋白、水解酶类和活性物质的合成。依据系统进化关系，确定了拟诺卡氏菌属菌株在物种形成过程中支系特异基因的获得和丢失事件，该特异基因的获得和丢失与其特殊生境的适应性有关。　　对拟诺卡氏菌科6个属27个物种的系统基因组学研究认为拟诺卡氏菌科菌株物种形成过程中涉及多种复杂的进化事件。拟诺卡氏菌科菌株进化过程中，涉及基因的共同获得与丢失，受共同进化事件和特有进化事件的影响;重要的持家基因如DNA聚合酶α亚基、氨酰-tRNA合成酶和解旋酶等基因涉及横向转移，基因的横向转移在拟诺卡氏菌科进化过程中具有一定作用;拟诺卡氏菌属分类关系需重新界定，与典型种N.dassonvillei聚类的一群保持不变，为拟诺卡氏菌属菌株，其它需进行再分类。　　本研究从基因组水平上认识拟诺卡氏菌的结构特点，探讨了拟诺卡氏菌属菌株的环境适应性机制，进一步理解了拟诺卡氏菌科菌株的物种进化过程。将为研究拟诺卡氏菌的环境适应性，尤其是高盐适应机制的研究奠定基础。为进一步的理解其存在原由和机理，对阐明生物多样性形成机制，认识生命的极限及其与环境的相互作用等规律都具有重要的科学意义。