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中国是海水养殖大国,目前的高密度和集约化养殖方式造成了养殖水体的氨氮含量严重超标,不仅使养殖水体的生态环境遭到破坏,还给沿海海域带来严重的环境污染和富营养化现象。厌氧氨氧化细菌具有在缺氧条件下将氨与硝酸盐直接反应生成氮气的能力,可以降低养殖环境中氨氮的含量,维持养殖生态系统氮循环流畅。为了深入了解氮污染严重的胶州湾红岛养殖区厌氧氨氧化菌的群落结构及组成,本课题应用肼氧化还原酶基因（hydrazine-oxdizing enzyme,hzo）作为分子标记,对胶州湾红岛养殖区厌氧氨氧化细菌的空间分布、多样性、系统发育和丰度进行了深入研究。课题选择养殖池塘内部和外部的5个站位,分别建立厌氧氨氧化细菌hzo基因的克隆文库,经限制性片段长度多态性（Restriction fragment length polymorphism,RFLP）分析,共筛得625个克隆,产生104个可操作分类单元（Operational taxonomic units,OTU）,显示了较高的多样性。hzo基因序列与GenBank数据库中最相似序列的相似度在84%100%。多样性指数分析表明L3站位的厌氧氨氧化功能基因多样性最高,L2站位次之,而L4站位最低。各站位Anammox群落结构进行Jackknife Cluster和PCA聚类分析,结果表明环境相对清洁的L1、L4、L5三个站位Anammox群落关系接近,而污染严重的L2、L3站位种群结构与其它三个站位差别较大,表明Anammox在空间分布上有显著的环境条件适应性,也暗示可以使用hzo基因作为污染环境的指示剂和示踪者。综合环境因子聚类分析结果,揭示了胶州湾红岛养殖环境中Anammox群落结构是理化因子和沉积物参数等多种条件共同作用的结果。系统进化树分为六个簇,养殖区的厌氧氨氧化细菌多是集中于不可培养的“Candidatus Scalindua”或“Candidatus Scalindua-like”分支。发现了在海水养殖环境中存在特异性的簇,与其它簇的厌氧氨氧化细菌同源性较低,且很少在其它环境发现,可能是适应养殖区特殊环境的独特的簇。L2站位中厌氧氨氧化细菌hzo基因的拷贝数最高（1.255×106 copies/g）,L5站位最低（1.257×105 copies/g）,相对含量结果与之一致,也是L2站位最高(1.1975×10-5),L5站位最低(1.3693×10-6)。影响其拷贝数数量分布的原因还有待于通过RNA转录水平的研究进一步进行揭示。本研究对于揭示养殖环境氨氧化细菌的种群结构、氨氧化过程与微生物种类的关系研究有重要意义,也为海水养殖环境中氮污染的治理提供理论基础。