天山1號冰川可培養(yǎng)酵母菌系統(tǒng)發(fā)育及生態(tài)分布格局研究.pdf

1、目的：我國冰川凍土資源豐富，但相關(guān)低溫微生物的開發(fā)研究還比較落后，國內(nèi)在低溫酵母菌的研究基本為零。隨著全球氣候變暖逐漸加劇，冰川逐年退化，因此對低溫微生物的研究迫在眉睫。在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和生物技術(shù)應(yīng)用中，酵母菌是與其聯(lián)系最為密切的真核微生物，并且與細(xì)菌相比酵母菌能夠更好地適應(yīng)低溫環(huán)境。低溫環(huán)境中的一些酵母菌特有的功能在生物、醫(yī)藥、洗滌、食品加工等行業(yè)有極好的應(yīng)用前景。本課題在了解低溫酵母菌表型、生理生化特性的基礎(chǔ)上，研究低溫酵母菌產(chǎn)酶特性

2、并用分子生物學(xué)技術(shù)和統(tǒng)計學(xué)方法分析低溫酵母菌在不同棲息環(huán)境中的生物多樣性及生態(tài)格局分布。以期揭示低溫酵母菌在我國天山1號冰川冷環(huán)境棲息地中的生態(tài)學(xué)意義，以及為低溫酵母菌資源的開發(fā)、低溫酶的研究及其在食品工業(yè)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)資料。
　　方法：利用RB、DG、MEA、YEPG四種不同的培養(yǎng)基從新疆天山1號冰川不同生境的6種樣品中，分離篩選出低溫酵母菌；根據(jù)表性特征及生理生化特性，結(jié)合MSP-PCR指紋圖譜及ITS rRNA基因序列測序分

3、析確定低溫酵母菌種屬間進(jìn)化關(guān)系，生物多樣性及生態(tài)分布，并研究其產(chǎn)低溫酶特性。結(jié)論：利用4種培養(yǎng)基對天山1號冰川表面融水、底部融水、底部沉積物、冰川表面雪、冰川前沿積水及冰塵6種不同棲息環(huán)境中的低溫酵母菌進(jìn)行分離鑒定。共分離得到純培養(yǎng)物629株，其中152株分離自冰川表面融水，96株分離自冰川底部沉積物，96株分離自冰川前沿積水，78株分離自冰塵；冰川表面雪中分離到的菌株最多共182株；冰川底部融水中最少，只分得25株。
　　ITS

4、r RNA基因測序分析結(jié)果顯示，629株酵母菌主要分屬于Cryptococcus、Cystofilobasidium、Dioszegia、Filobasidium、Leucosporidium、Leucosporidiella、Microbotryum、Schizonella、Mrakia、Mrakiella、Rhodotorula、Sporidiobolus、Sporobolomyce、Tilletiopsi、Udeniomyce、A

5、ureobasidium、Candida、Hanseniaspora、Pichia、Yarrowia和Lecythophora共21個屬，51個種。所得菌株中Cryptococcus酵母菌最多，Candida次之，分別占總菌株數(shù)的46.5％和27.9%。Cryptococcus和Candida是各生境中的優(yōu)勢菌群。Cryptococ cus v ictoriae和Candida ak abanensis酵母菌數(shù)量最多且分布廣泛，是冰川冷

6、環(huán)境中的主要酵母種。冰川表面積雪中物種相對豐度最高，有較好的生物多樣性。冰川底部沉積物中酵母菌物種相對豐度最低，生物多樣性最差。
　　酵母菌生理生化實驗結(jié)果表明，大部分酵母菌都是耐冷菌，生長溫度范圍在8-25℃之間，只有少數(shù)最適生長溫度范圍在12-16℃左右為嗜冷菌。耐鹽性結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)酵母菌在NaCl濃度達(dá)8%時停止生長，近60%的菌株最大耐鹽度不超過6.5%，只有極個別酵母菌耐鹽度較低，最大耐鹽度不超過5%。產(chǎn)酶特性研究結(jié)果

7、顯示，共有產(chǎn)酶菌株共45株，其中產(chǎn)脂肪酶菌株37株，有24株產(chǎn)蛋白酶，31株產(chǎn)淀粉酶。Rhodotorula酵母菌都可以產(chǎn)脂肪酶和淀粉酶；Sporobolomyces幾乎3種酶都產(chǎn)；Udeniomyce s、Tilletiopsis、Han seniaspo ra、Cy stof ilobasidium等屬的酵母菌幾乎都不產(chǎn)酶；Rhodotorula屬酵母菌幾乎都不產(chǎn)蛋白酶；Pichia屬酵母菌只產(chǎn)蛋白酶；Yarrowia lipoly