本研究首次发现谷氨酸棒杆菌ATCC13032可以降解苯酚、苯甲酸、苯乙醇、对甲酚、4-羟基苯甲酸、香草酸、香草醛、间苯二酚、3,5-二羟基甲苯、原儿茶酸和2,4-二羟基苯甲酸等多种芳烃化合物，酶活分析表明这些芳烃化合物通过不同的开环途径被降解。通过遗传、生理、生化和基因组学相结合的手段系统鉴定了谷氨酸棒杆菌中这些芳烃化合物降解的途径和分子机制。谷氨酸棒杆菌对芳烃化合物降解的途径包括β-酮己二酸途径的邻苯二酚分支和原儿茶酸分支途径，两条独立的偏苯三酚途径，以及一条新的不依赖GSH的龙胆酸途径，并对参与该龙胆酸途径的龙胆酸1，2-双加氧酶、不依赖GSH的马来酰丙酮酸异构酶、富马酰丙酮酸水解酶、龙胆酸转运蛋白等全部六个基因进行了功能鉴定。相应的开环途径基因和编码周边途径的基因均在基因组上得到定位，其中邻苯二酚分支和原儿茶酸分支途径基因以及部分周边途径基因组成一个独特的参与多种芳烃化合物降解的30kb的β-酮己二酸途径降解岛(占全基因组约1﹪)，是目前发现的最大和最完整的芳烃化合物降解岛。系统的功能基因组研究表明谷氨酸棒杆菌是目前发现的芳烃化合物降解途径最多样化、了解最透彻的革兰氏阳性细菌，为从基因组、转录组和蛋白组水平深入研究芳烃化合物降解的遗传、生化、进化、适应以及调控等深层次机理奠定了坚实的基础，对于最终通过代谢工程手段提高细菌降解芳烃化合物的能力具有重要意义。