化工废水大多情况下都是高盐的，高盐废水的含盐量在3.5%以上。这些废水中盐分高，又含有高浓度有机污染物，双重高负荷使高盐有机废水成为废水处理领域中的技术难题。生物强化（Bioaugmentation）具有经济、高效、无害的特点，从自然环境中筛选得到的或经过基因改造的降解菌投加到自然生态系统或人工系统中，以达到增强其处理效果的目的。然而，在高盐废水的生化处理中，过高的盐度会对微生物的生长产生抑制作用，同时也会严重影响胞内降解酶的活力。渴望盐单胞菌J9（Halomonas cupida）是中度嗜盐革兰氏阴性菌，积累相容性溶质四氢嘧啶作为主要的耐盐机制。目前，绝大多数有机污染物降解菌在高盐条件下无法生长并失去降解能力。为了克服这一瓶颈，本研究选择一种典型的环境污染物对硝基苯酚（para-nitrophenol, PNP）和H. cupida J9作为底盘细胞，首次证明了利用嗜盐菌构建有机污染物矿化菌株的可行性和有效性。首先，通过转录组分析和启动子强度表征，从H. cupida J9基因组中筛选出强启动子P3、P15、P16和P22。当使用上述4个内源强启动子和异源强启动子P8_KT时，在J9基因组中插入P15-和P8_KT-pnpAB表达盒的工程菌能够耐受并迅速降解200 mg/l PNP。进一步，在H. cupida J9基因组中功能组装了PNP生物降解途径，通过P15和P8_KT增强表达所有PNP降解基因，构建了两个稳定的基因工程菌J9U-P15PNP和J9U-P8_KTPNP。工程菌能够在高盐培养基中利用PNP作为唯一碳源进行细胞繁殖。稳定同位素分析表明，工程菌能够在高盐培养基中将¹³C₆-PNP转化为¹³CO₂。本研究表明，启动子工程是一种能显著提高有机污染物矿化效率的有效策略。本研究彰显了合成生物学从极端微生物创造新型降解菌的力量，突显了以H. cupida J9作为底盘细胞建立耐盐生物修复平台的潜能。