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空肠弯曲菌是一种重要的人兽共患食源性致病菌,广泛存在于鸡肉、牛奶、牛肉等常见的食品中。在部分发达国家由该菌引起的肠道疾病已超过沙门氏菌和志贺氏菌。空肠弯曲菌是一种微需氧的苛性营养菌,其在大气环境下的存活以及传播机制目前尚不清楚,生物膜的形成在这一过程中极其重要。为进一步了解食源性空肠弯曲菌的风险状况以及生存方式,本研究对全国代表性城市分离到的74株食源性空肠弯曲菌进行全基因组测序,从基因组层面对其致病性风险进行评估。同时,对所有菌株生物膜形成能力进行评估,并利用全基因组关联分析,筛选生物膜形成相关基因。在此基础上,对生物膜形成相关基因Cj0423-Cj0425进行敲除,验证其功能。主要研究结果如下:(1)完成74株食源性空肠弯曲菌的全基因组测序:所有测序菌株的GC%约为30.5%,其基因组大小在1.6M-1.8M左右,其L50基本处于10以下。测序的基因组信息相对完整,可用于后续数据分析。(2)对全基因组数据进行分析可以发现:74株空肠弯曲菌携带有90-120种不同的毒力相关基因,大部分菌株都携带约100种毒力基因。且有部分菌株含有可导致人类产生格林-巴利综合征的基因wlaN。从74株菌的基因组中筛选到22种不同的耐药相关基因,大部分菌株耐药基因携带个数在5以上,有一株菌携带19种不同的耐药基因。根据泛基因组分析结果可知,这批菌株含有与人体疾病相关的基因,分布在核心基因和附属基因上。对所有菌株进行分子分型:从多位点序列分型(multilocus sequencing typing,MLST)结果可知,所有菌株可以分为48个ST型,其中26个是新的ST型,优势克隆复合体是ST464,与中国地区临床菌株的优势克隆复合体相同。从核心基因组分型结果可知,所有菌株大致可以分为5个簇,但和参考菌株ATCC 700819聚类距离较远,具有丰富的遗传多样性。(3)利用结晶紫染色法对所有空肠弯曲菌生物膜形成能力进行评估。结果显示:弱生物膜形成能力菌株为38株,中等强度生物膜形成能力菌株有11株,强生物膜形成能力菌株有25株。使用激光共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察部分强生物膜形成能力菌株和弱生物膜形成能力菌株,其结果与结晶紫染色的结果一致。(4)将生物膜表型和全基因组序列信息进行全基因组关联分析,筛选到642个与生物膜形成相关基因,其中338个基因与生物膜形成呈正相关,304个呈负相关。通过DAIVD对其进行富集分析可知,富集的基因以及GO Term大部分与膜成分和膜蛋白相关,富集的KEGG通路则与能量代谢有关。(5)对全基因组关联分析筛选到的生物膜形成能力负相关基因簇Cj0423-Cj0425进行基因敲除体系构建:使用插入/删除的方法构建自杀载体,并通过电穿孔将自杀载体导入空肠弯曲菌,成功构建空肠弯曲菌敲除体系以及突变株。与野生株相比,突变株的生物膜形成能力显著增强,与全基因组关联分析预期结果一致。本论文对来自全国代表城市食品中分离到的空肠弯曲菌进行风险评估和生物膜形成能力筛选。同时使用全基因组关联分析筛选生物膜形成相关基因,初步探索生物膜形成机制,并成功构建空肠弯曲菌敲除体系,为后续相关基因的功能验证奠定基础。