目的:地球表面近80%的生境被永久或定期暴露于低于5℃的寒冷生境中,包括深海,极地,冰盖,寒冷沙漠,高山冰川。其中冰川覆盖了地球陆地表面约10%,分布极为广泛。因其长期低温、寡营养、冻融循环、强辐射、低水活度等环境特点形成了独有的生境特征并蕴藏着丰富的微生物资源。世界范围内的各种冰川生态系统是低温微生物的良好储藏地,酵母菌是一种普遍存在的微生物,低温酵母菌的多样性已引起了学者广泛关注。由于对全球气候变化的响应,低温环境中微生物群落结构的敏感变化有助于了解和预测全球气候变化趋势。随着全球气候变暖导致冰川逐年退化且退缩严重,因此对低温微生物的研究迫在眉睫。此外,冰川表面不同生境的差异性为群落水平和种群水平上阐明微生物空间分布格局和生物地理学提供了极好的研究目标。本课题在了解低温酵母菌的表型形态学特征与生理生化特性的基础上,利用分子生物学技术和统计学方法分析低温酵母菌在不同的自然生态系统栖息环境中的酵母菌的发生与多样性及生态格局分布。以期揭示低温酵母菌在我国天山一号冰川冷环境栖息地中的生态学意义,以及为冷冻圈低温酵母菌资源的开发及其在生物医药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号冰川表面5不同生境和冰川前沿8种不同植被花器官中,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,并研究其最适温度与耐盐特性以及产胞外酶特性。结论:利用4种培养基对天山一号冰川表面空气、冰川表面冰尘、冰川表面融水、冰川表面积雪、冰川表面冰层5种不同栖息环境和黄头小甘菊、白花沼委陵菜、千里光、火绒草、异叶青兰、橙黄罂粟、萎软紫菀,山羊臭虎耳草8种植被花器官中的低温酵母菌进行分离鉴定。共分离得到纯培养物2016株,其中414株分离自冰川表面空气,共有9个属,28个种;106株分离自冰川表面冰尘,共有12个属,17个种;115株分离自冰川表面融水,共有14个属,18个种;200株分离自冰川表面积雪,共有13个属,17个种;121株分离自黄头小甘菊,共有6个属,11个种;148株分离自白花沼委陵菜,共有6个属,9个种;110株分离自千里光,共有7个属,10个种;109株分离自火绒草,共有6个属,8个种;122株分离自异叶青兰,共有3个属,8个种;113株分离自橙黄罂粟,共有8个属,11个种;96株分离自萎软紫菀,共有6个属,8个种;132株分离自山羊臭虎耳草,共有6个属,9个种。ITSrRNA基因测序分析结果显示,2016株酵母菌主要分属于Cryptococcus、Cystobasidium、Cystofilobasidium、Dioszegia、Filobasidium、Glaciozyma、Leucosporidium、Mrakia、Holtermanniella、Naganishia、Papiliotrema、Phenoliferia、Schizonella、Vishniacozyma、Rhodotorula、Rhodosporidium、Aureobasidium、Candida、Metschnikowia、Microbotryum、Pichia和Thelebolus共22个属,60个种。所得菌株中Vishniacozyma酵母菌最多,Cystofilobasidium次之,分别占总菌株数的18.70%和8.28%。Vishniacozyma是各生境中的优势菌群,Vishniacozyma victoriae和Cystofilobasidium macerans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。冰川表面空气中物种相对丰度最高,有较好的生物多样性。冰川表面冰层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10-25℃之间,只有少数最适生长温度范围在10-18℃左右为嗜冷菌。耐盐性结果发现,大多数酵母菌在Na Cl浓度达8%时停止生长,近60%的菌株最大耐盐度不超过6.5%,只有个别酵母菌耐盐度较低,最大耐盐度不超过8%。