天山1号冰川可培养酵母菌系统发育及生态分布格局研究

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中文摘要：目的：我国冰川冻土资源丰富，但相关低温微生物的开发研究还比较落后，国内在低温酵母菌的研究基本为零。随着全球气候变暖逐渐加剧，冰川逐年退化，因此对低温微生物的研究迫在眉睫。在传统发酵技术和生物技术应用中，酵母菌是与其联系最为密切的真核微生物，并且与细菌相比酵母菌能够更好地适应低温环境。低温环境中的一些酵母菌特有的功能在生物、医药、洗涤、食品加工等行业有极好的应用前景。本课题在了解低温酵母菌表型、生理生化特性的基础上，研究低温酵母菌产酶特性并用分子生物学技术和统计学方法分析低温酵母菌在不同栖息环境中的生物多样性及生态格局分布。以期揭示低温酵母菌在我国天山1号冰川冷环境栖息地中的生态学意义，以及为低温酵母菌资源的开发、低温酶的研究及其在食品工业的应用提供基础资料。方法：利用RB、DG、MEA、YEPG四种不同的培养基从新疆天山1号冰川不同生境的6种样品中，分离筛选出低温酵母菌；根据表性特征及生理生化特性，结合MSP-PCR指纹图谱及ITS rRNA基因序列测序分析确定低温酵母菌种属间进化关系，生物多样性及生态分布，并研究其产低温酶特性。结论：利用4种培养基对天山1号冰川表面融水、底部融水、底部沉积物、冰川表面雪、冰川前沿积水及冰尘6种不同栖息环境中的低温酵母菌进行分离鉴定。共分离得到纯培养物629株，其中152株分离自冰川表面融水，96株分离自冰川底部沉积物，96株分离自冰川前沿积水，78株分离自冰尘；冰川表面雪中分离到的菌株最多共182株；冰川底部融水中最少，只分得25株。 ITSr RNA基因测序分析结果显示，629株酵母菌主要分属于Cryptococcus、Cystofilobasidium、Dioszegia、Filobasidium、Leucosporidium、Leucosporidiella、Microbotryum、Schizonella、Mrakia、Mrakiella、Rhodotorula、Sporidiobolus、Sporobolomyce、Tilletiopsi、Udeniomyce、Aureobasidium、Candida、Hanseniaspora、Pichia、Yarrowia和Lecythophora共21个属，51个种。所得菌株中Cryptococcus酵母菌最多，Candida次之，分别占总菌株数的46.5%和27.9%。Cryptococcus和Candida是各生境中的优势菌群。Cryptococ cus v ictoriae和Candida ak abanensis酵母菌数量最多且分布广泛，是冰川冷环境中的主要酵母种。冰川表面积雪中物种相对丰度最高，有较好的生物多样性。冰川底部沉积物中酵母菌物种相对丰度最低，生物多样性最差。酵母菌生理生化实验结果表明，大部分酵母菌都是耐冷菌，生长温度范围在8-25℃之间，只有少数最适生长温度范围在12-16℃左右为嗜冷菌。耐盐性结果发现，大多数酵母菌在NaCl浓度达8%时停止生长，近60%的菌株最大耐盐度不超过6.5%，只有极个别酵母菌耐盐度较低，最大耐盐度不超过5%。产酶特性研究结果显示，共有产酶菌株共45株，其中产脂肪酶菌株37株，有24株产蛋白酶，31株产淀粉酶。Rhodotorula酵母菌都可以产脂肪酶和淀粉酶；Sporobolomyces几乎3种酶都产；Udeniomyce s、Tilletiopsis、Han seniaspo ra、Cy stof ilobasidium等属的酵母菌几乎都不产酶；Rhodotorula属酵母菌几乎都不产蛋白酶；Pichia属酵母菌只产蛋白酶；Yarrowia lipolytica、Aureobasidium pullulans和Leucosporidiella fragaria三种酶都产。

作者：

孙海龙

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关键词：

天山1号冰川低温酵母菌生理生化系统发育生物多样性低温酶

授予学位：

硕士

学科专业：

农业推广

导师：

倪永清

学位年度：

2016

学位授予单位：

石河子大学

语种：

中文

中图分类号：