陕北古盐湖区可培养耐盐真菌多样性及其Hog1基因资源研究

极端盐环境蕴藏着耐（嗜）盐微生物类群和适应该环境的功能基因资源。本项目以陕北古盐湖区土壤和部分植物内生耐盐真菌为研究对象，对耐盐真菌的分离方法、物种多样性及其耐高渗透压调控因子Hog1基因进行基础科学研究。拟以耐盐真菌的营养需求为基础，设计适合耐盐真菌生长的选择培养基，分离出耐盐真菌物种；通过形态、生理生化、G+C mol％含量及部分基因片段的系统发育关系等多相分类指标，认识该区域土壤及植物内生可培养耐盐真菌群落分布格局、物种多样性；发掘耐盐真菌Hog1基因多样性，并采用RT-PCR技术及构建hog1敲除突变株，研究该基因的耐盐逆境功能；探讨Hog1功能基因的进化与耐盐真菌适应盐逆境之间的关系。本项目的实施为今后深入研究我国各种高盐环境中耐盐真菌的生态分布、演化、耐盐逆境机理、适应性分子进化及其开发利用提供技术支撑和菌种资源。

本研究建立了古盐湖沉积物及耐盐植物的耐（嗜）盐真菌分离方法，并从陕北古盐湖中获得31个属真菌，从盐蒿和紫花苜蓿中获得10个属真菌；利用454测序从上述盐湖样及紫花苜蓿中分别获得74个属和22个属真菌，揭示出陕北古盐湖真菌的群落分布格局及丰富的物种多样性，并确定了影响真菌群落分布的因素。探明陕北古盐湖可培养耐（嗜）盐真菌耐盐性及多样适应盐机制，发现耐盐性不同菌株的HOG1 MAPK氨基酸序列高度保守，推测盐湖真菌耐盐性可能是HOG1 MAPK调控的多基因互作结果。对盐湖极端嗜盐阿姆斯特丹曲霉的转录组进行测序，探明其高盐诱导差异基因的表达谱及其功能和参与的潜在生化途径，初步揭示出极端嗜盐真菌适应高盐的生化机制。