目前，随着全球土壤侵蚀、土地荒漠化状况日趋加剧，对于研究出高效、方便、快捷的防沙固沙方法则变得至关重要。在我国古尔班通古特沙漠中发现了寡营养细菌，该寡营养细菌可以制成生物菌剂喷洒在流沙表面，形成生物结皮，从而起到固沙的作用。但这种结皮很容易遭到破坏且短时间内难以修复，为了获得更加高效的寡营养固氮菌，本论文对低能 N+注入介导的沙漠寡营养细菌的固氮基因的突变进行了全面研究。　　基于细菌基因组De novo测序的研究，本论文应用6种生物信息学方法分别从5个方面研究了3个低能N+注入介导获得的重组DOB菌的7个固氮基因的突变与进化情况，分析和探讨了nif基因的碱基突变、分子进化树、蛋白质一级结构和二级结构及其结构域变化。　　本研究发现：所有发生突变的nif基因均存在“突变热点”，这说明该区域的碱基对低能氮离子的辐射更敏感，碱基的突变是生物进化的主要动力；重组菌株DOB981的nif基因家族不同于重组菌株DOB113、DOB073和对照菌株DOB150，并且其进化速度快于DOB113和DOB073，为人们研究未来几百万年的DOB菌株提供了有益参考。　　nif蛋白结构分析结果表明，只有nifA和nifM基因编码的蛋白质一级结构发生了变化，主要表现在蛋白质的跨膜区和跨膜方向，为蛋白质的折叠、螺旋、卷曲研究提供了结构基础。在蛋白质二级结构方面，重组菌株 DOB981的 nifH、nifA、nifM、nifS(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和 fixB的蛋白质二级结构发生了的变化，为其固氮酶蛋白的空间结构与其催化功能的关系研究奠定了基础。蛋白质的结构域在蛋白质分子的进化过程中起着核心作用，影响着蛋白质的功能表达，研究发现重组菌株 DOB981的 nifHⅡ的蛋白质结构域发生了变化，为更深入地研究蛋白质进化机制提供依据。　　本论文通过对低能 N+注入介导获得的重组 DOB细菌的生物固氮基因（nif基因）的研究，从分子水平上探讨了离子注入DOB细菌导致其生物固氮基因突变与进化的分子机制，丰富了低能离子与生物体相关作用的理论，为人们更加深入理解生物固氮基因的突变与进化提供了丰富的材料，对DOB的分子育种和应用具有重要的理论意义和实践价值。