趋磁细菌(Magnetotactic bacteria，MTB)是一类能在细胞内产生外被生物膜、纳米尺寸、单磁畴(Single-Domain，SD)磁铁矿(Fe3O4)或硫铁矿(Fe3S4)晶体颗粒-磁小体(Magnetosome，MS)的微生物。磁小体使菌体能够感受外界磁场产生趋磁性行为。趋磁细菌的磁小体无细胞毒性，具有极好的生物相容性，可作为新一代纳米材料应用于材料、生物工程、临床医药、废水处理、物理学和电化学等领域。趋磁细菌是国际微生物学研究的前沿领域之一，但由于种种原因，这个领域研究进展缓慢。　　 本研究利用自制的原位趋磁细菌收集装置，改进的电镜铜网制作方法，成功实现了对武昌东湖原生自然水环境中趋磁菌存在状态的观察。结果显示在该原生环境中趋磁细菌以各种不同的趋磁球菌为主，存在着极大的多样性。在该环境中可以观察到一种不同于Magnetobacterium bavaricum的巨大趋磁弧菌、一种不同于以往报道的多细胞趋磁原核微生物(Many-celled magnetotactic prokaryote，MMP)以及一种磁小体形成链囊结构的杆菌。这些特殊趋磁细菌的存在无疑会增加我们对趋磁细菌在原生自然环境中多样性的进一步认识。　　 在观察到趋磁细菌存在的位点进行样品采集，实验室静置避光富集，利用自制的平底离心管趋磁细菌钓取装置对富集后趋磁细菌浓度不高的富集样品进行有效的趋磁细菌收集，继而用大磁铁倒扣法制作铜网，实现了对该位点样品在实验室富集过程中趋磁细菌多样性动态变化的监测。根据所得到的趋磁细菌形态学数据，对磁小体形态进行了更详细的分类描述，发现可以将现有的磁小体形态分为25种以上。电镜观察结果显示在该位点样品中存在超微趋磁细菌、含有超顺磁性(Superparamagnetism，SP)磁小体的趋磁细菌、死亡的趋磁细菌、分裂中的趋磁细菌等特异形态的趋磁细菌。在该样品采集点原始的自然环境中和富集过程中趋磁球菌或趋磁螺菌与其他趋磁细菌或非趋磁细菌之间广泛存在着细胞间黏连的现象，这一现象暗示我们趋磁细菌和非趋磁细菌之间有可能存在磁小体相关基因的横向水平转移或磁小体相关酶类的互养作用。另外，数据分析发现代表趋磁细菌磁场反应效率的趋磁细菌在磁场中的翻转时间与趋磁细菌菌体体积有明显的正相关性。　　 利用限制性片段长度多态性图谱(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)等技术对富集培养过程中趋磁细菌多样性最高时期的趋磁细菌系统发育多样性进行了研究。发现在该时期出现的趋磁细菌除了少数属于α-Proteobacteria和Firmicutes菌门外，绝大部分属于γ-Proteobacteria亚纲，该结果提示在该环境中趋磁细菌遗传多样性的特殊性。　　 借鉴以往成功分离培养趋磁细菌的经验，对样品富集培养的各个时期进行了趋磁细菌纯培养分离的尝试，目前还未得到纯培养的趋磁细菌菌株。