近年来，随着农业、工业和城市污水的排放和城镇化的加剧，排放到珠江中的可溶性无机氮含量愈来愈高，导致与氮循环有关的问题，如温室效应、水体富营养化和酸雨等问题的发生。而氨氧化过程是氮素循环的关键步骤，氨氧化古菌（Ammonia-oxidizingarchaea，AOA）发挥着重要作用， AOA-amoA基因编码的氨单加氧酶是氨氧化作用的关键酶，存在于所有类型的AOA中， AOA-nirK基因编码的亚硝酸盐还原酶是反硝化作用的关键酶，主要负责一氧化二氮气体的排放，研究表明海洋环境中AOA-nirK基因有较高的多样性，可能是该生态中一氧化二氮产生的主体，但是关于淡水环境中AOA-nirK的研究目前还很少。本文以珠江水体为研究对象，以亚硝酸还原酶基因（nirK）和氨单加氧酶基因（amoA）为分子标记，分别构建细菌nirK、AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因克隆文库，比较分析氨氧化微生物的多样性，并运用实时定量PCR（RT-PCR）对AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因的丰度进行了比较分析，得到以下主要结论：1.以珠江下游穗石、海心沙、白岘壳、和南沙段水样为研究对象，构建氨氧化古菌nirK基因克隆文库，通过限制性片段长度多样性（RFLP）和BLASTx比对分析得到：穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的nirK基因文库总共可以划分为17个OTUs，其中海心沙水样nirK基因文库中OTU4和OTU5为优势克隆子，占总克隆子的14.06%，OTU10在穗石水样的nirK基因文库中的百分比为13.29，为优势克隆子，而南沙水样的nirK基因文库中的优势克隆子为OTU16，占总克隆子数的17.35%，白蚬壳水样的nirK基因文库优势克隆子为OTU16，占总克隆子数的13.08%。但是测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有氨氧化古菌的相似度较低，在62%-76%之间。2.以珠江下游穗石、海心沙、白蚬壳、和南沙段水样为研究对象，构建氨氧化古菌AOA-amoA基因克隆文库，通过限制性片段长度多样性（RFLP）和BLASTx比对分析得到：穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的AOA-amoA基因文库总共可以划分为16个OTUs，其中海心沙水样AOA-amoA基因文库中OTU2为优势克隆子，占总克隆子的17.27%，OTU2在穗石水样的AOA-amoA基因文库中的百分比为24.24%，为优势克隆子，而南沙水样的AOA-amoA基因文库中OTU2，仅占总克隆子数的11.11%，与其他三点相差较远。白蚬壳水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子也为OTU2，且占总克隆子数的52.69%，远远超过了其他三点，含量比较丰富。南沙水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子为OTU1，占总克隆子数的17.95%。测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有按氧化古菌的相似度在99%-100%之间。3.比较分析珠江水体四点的AOA-nirK和AOA-amoA基因克隆文库的多样性和丰度，可以得到：AOA-amoA基因文库与海洋、热泉和土壤中的氨氧化古菌有着较高的相似度，在93%-100%之间，但是，根据nirK基因得到的基因克隆文库中，所有的序列与NCBI数据库中的已知氨氧化古菌和未培养的古菌都有着很低的相似度，在62%-76%之间，并且单独聚集在一起。且AOA-nirK基因文库17个OUT中有11个与CandidatusNitrosopumilus相似度最高，珠江水体中AOA-nirK有较高的多样性但可能其它的AOA-nirK基因未检测出，研究还有待进一步的完善。定量分析表明，珠江水体中的AOA-nirK基因丰度与AOA-amoA基因丰度相差10-20倍，同时水样中的氨氧化细菌16SrRNA基因丰度高于氨氧化古菌，并且南沙段水样的各基因丰度明显高于其他几个取样点。4.以穗石不同深度水样和泥样为研究对象，结合PCR-DGGE和RT-PCR技术，分析比较得到：DGGE图谱分析结果表明，穗石不同深度水样与泥样的nirK基因PCR产物电泳条带，水泥交界处的条带数目最多，为8条，水深1.5m左右条带数目为7条，其他点为4-5条，由条带亮度可以看出，水泥交界处（S0）和水表（W0）的得到的电泳条带相对较亮。RT-PCR结果表明，穗石不同深度水样与泥样中AOA-nirK基因拷贝数与AOA-amoA基因拷贝数和AOB-amoA基因拷贝数均相差10-20倍左右，除了S8位点，即深层底泥样品。其中AOA-amoA基因拷贝数由水表到深层底泥逐渐减少，但在S0，即水泥交界处达到最大值。而AOA-nirK基因拷贝数，在表层水体和水泥交界处的基因拷贝数较高，而深层底泥中AOA-nirK基因拷贝数最低。