新疆哈密瓜果园酵母菌多样性研究

Unique ecological environment in Xinjiang has spawned many of the characteristics of the resources. However, for microbial resources, especially about collect and study wild yeast resource system rarely reported. Yeast species resources are important biological resources. By collecting and classification of yeast resources can enrich our yeast gene repository, but also has important implications for the scientific using and protection of yeast resources. The subject of study is the yeast from Xinjiang Hami Melon skin and orchard soil. On the one hand, the yeast diversity from orchard soil are assessed through High-throughput Sequencing including culture and culture-independent yeast, on the other hand, culture yeast biodiversity are analyzed by the separation, purification, identification and filter the functional yeast, which must lay a foundation for Xinjiang yeast resource development and utilization.

新疆特殊的气候条件（日照时间长，温差大）孕育了香甜的瓜果资源，丰富的瓜果资源为自然生态中的酵母生存提供了丰富的糖源，而夏季干旱冬季寒冷的严酷自然环境成为酵母进化的驱动力。新疆的生物多样性在中国具有独特性、复杂性，对该地区微生物资源特别是酵母资源研究具有一定的理论和实际意义。然而，对于新疆野生酵母资源系统收集和研究鲜有报道。酵母菌种资源是重要的生物资源，通过酵母资源的收集和分类研究，可以丰富我国的酵母基因资源库，而且对于科学利用和保护酵母菌资源具有重要的意义。本研究以新疆特色瓜果哈密瓜的花、叶、果实表皮及种植园区果园土壤中酵母菌为研究对象，一方面通过高通量测序技术分析土壤中酵母菌（可培养和不可培养）的多样性，另一方面通过分离纯化鉴定酵母菌分析土壤中可培养酵母菌多样性，并从中筛选功能酵母菌，为新疆酵母菌资源开发利用奠定基础。

新疆的微生物资源物种多样性具有独特性和复杂性，对该地区酵母资源进行物种多样性分析和资源开发利用具有重要的理论和实际意义。本研究通过（1）高通量测序技术对新疆的南疆（喀什和阿克苏地区）、东疆（吐鲁番和哈密地区）和北疆（昌吉和石河子地区）三个地区的哈密瓜果园根际土壤中酵母菌多样性和种群结构分析表明①其环境酵母资源丰富，共得到86个酵母菌OTUs，被鉴定为2门59属86种。②其中担子菌门为哈密瓜根际土壤酵母菌的优势门（90.4%），子囊菌门的丰度远低于担子菌门（9.6%）③样本的层级聚类分析和主坐标分析表明三个地区群落组成存在明显差异，南疆和东疆地区样本中酵母菌组成较相似，东疆和北疆地区的群落组成差异较显著。（2）对酵母菌群落与土壤理化性质，土壤酶活以及气候因子的之间进行相关性分析，识别驱动不同地区酵母菌多样性和群落结构差异的因素。（3）对新疆哈密瓜果园及不同生境的可培养酵母菌资源进行分离鉴定获得2000多株酵母菌，经形态学特征的观察、生理生化测试和26S rDNA D1/D2区以及5.8S-ITS rDNA区的分子生物学鉴定，所有的分离菌株被鉴定为71种酵母菌，还有4株疑似新种。（4）对实验室的分离所得酵母资源进行耐乙醇筛选、耐酸产乳酸、产核黄素、产生物素和产β-葡萄糖苷酶等功能菌株进行筛选，并挑选优质菌种进行发酵优化和育种培育。本研究对新疆酵母资源的开发利用奠定了理论基础。