郭小芳，李治瀅，董明華，周 斌，楊麗源，李紹蘭

（1：云南大學云南省微生物研究所，昆明650091）

（2：西藏大學理學院，拉薩850000）

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云南高原湖泊撫仙湖酵母菌空間分布及其與環(huán)境因子的關(guān)系*

郭小芳2，李治瀅1，董明華1，周 斌1，楊麗源1，李紹蘭1**

（1：云南大學云南省微生物研究所，昆明650091）

（2：西藏大學理學院，拉薩850000）

開展高原湖泊酵母菌多樣性研究，能夠為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的保護提供理論依據(jù)，并為其中特殊酵母菌資源的開發(fā)及利用奠定基礎(chǔ).結(jié)合經(jīng)典分類法及26S rDNA D1/D2區(qū)域序列分析，對分離自云南撫仙湖湖水中的553株酵母菌進行系統(tǒng)分類，運用SPSS 19.0軟件比較不同區(qū)域酵母菌多樣性，并采用多元統(tǒng)計方法定量分析酵母菌空間分布特征及其與理化因子之間的關(guān)系.結(jié)果顯示：撫仙湖水體中分布22屬52種和1個潛在新分類單元的酵母菌.理化因子差異性分析表明，北沿岸區(qū)總有機碳濃度明顯高于南沿岸區(qū).Pearson分析則表明，撫仙湖湖水總有機碳濃度與酵母菌豐度呈顯著正相關(guān).另外，酵母菌-環(huán)境冗余分析顯示，撫仙湖酵母菌種群結(jié)構(gòu)與總有機碳濃度存在明顯相關(guān).研究顯示云南撫仙湖酵母菌資源比較豐富，人類活動對其中酵母菌空間分布具有一定影響.

高原湖泊；撫仙湖；酵母菌；多樣性；理化因子；冗余分析

?2016 by Journal of Lake Sciences

酵母菌是自然界的一大微生物類群，廣泛分布于食品、花卉、水果、樹木、土壤、發(fā)酵物、海洋及淡水等環(huán)境中，而湖泊是酵母菌重要棲息生境之一.近年來，國內(nèi)外學者逐步開展不同類型湖泊酵母菌多樣性及其活性研究.Brand?o等［1］對阿根廷Nahuel HuaPi湖酵母菌多樣性進行研究，共獲得14屬32種的酵母菌；Me-deiros等［2］對巴西4個湖泊的酵母菌進行分離與鑒定，并分析環(huán)境理化因子與酵母菌多樣性的相關(guān)性；Silva-Bedoya等［3］從哥倫比亞中心湖和主體湖分離到138株酵母菌，并結(jié)合MSP-PCR和26S rDNA D1/D2序列分析研究且比較這2個湖泊酵母菌多樣性.我國學者也開展湖泊中活性酵母菌資源的開發(fā)，如黃繼國等［4］對長春南湖水耐冷酵母菌進行篩選并研究其產(chǎn)酶特性.相對低海拔湖泊而言，高海拔湖泊環(huán)境具有低溫、輻射強等特點，對其酵母菌多樣性及功能特性研究具有重要意義.Libkind等［5-7］對阿根廷高海拔湖水（1370～1700 m）中的酵母多樣性以及光保護化合物（類胡蘿卜素和類菌胞素）產(chǎn)生能力進行研究，并分離到一些能夠產(chǎn)生類菌胞素且抗紫外線的酵母.Russo等［8-9］研究阿根廷巴塔哥尼亞西北部高海拔（1606～1891 m）Rio Agrio and Lake Caviahue（RAC）系統(tǒng)中酵母菌多樣性，并獲得一些耐酸酵母菌菌株.國內(nèi)學者近年來也開始逐步開展高原湖泊酵母菌多樣性及活性的研究.如周新麗等［10］對云南高原湖泊程海湖湖水酵母菌進行分離、鑒定以及胞外酶活性測定；嚴亞萍等［11］研究云南陽宗海酵母菌種群結(jié)構(gòu)，分析環(huán)境因子對酵母菌種群分布的影響，并初步測定供試酵母菌產(chǎn)胞外酶活性.

云南撫仙湖位于云南省玉溪市境內(nèi)，是典型的高原湖泊，同時也是我國第二大深水湖泊［12］，湖面海拔1722.5 m，湖泊面積212 km2，平均水深95.2 m，湖心最深處為158.9 m［13］.撫仙湖屬珠江流域南盤江水系，是珠江源頭的第一大湖，湖泊面積和蓄水量分別居全國第8位和第3位，占云南省九大高原湖泊總蓄水量的66.6%［14］.撫仙湖流域水資源豐富，既是滇中地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要資源保障，又是泛珠三角區(qū)域發(fā)展的戰(zhàn)略水資源，也是珠江流域、西南地區(qū)重大戰(zhàn)略意義的飲用水源［15］.

多年來，學者對云南撫仙湖浮游植物［16-17］、沉水植物［18-19］、浮游動物［20］、大型底棲動物［21］等水生生物多樣性進行系統(tǒng)研究，近年來，也有關(guān)于撫仙湖沉水植物真菌多樣性研究［22］的零星報道，然而尚未見涉及其酵母菌多樣性的研究報道.開展撫仙湖酵母菌多樣性及其與理化因子相關(guān)性研究能夠為高原湖泊酵母菌群落特性研究提供理論依據(jù)，并為酵母菌資源的保護、開發(fā)及利用奠定基礎(chǔ).

1　研究方法

1.1樣點設(shè)置

云南撫仙湖的湖水采樣設(shè)置11個點（FW1～FW11）（圖1），采樣范圍為24°23′～24°38′N，102°50′～102°57′E，各樣點詳細地理位置見表1.為更深入了解撫仙湖酵母菌多樣性，并系統(tǒng)分析酵母菌多樣性與理化因子的相關(guān)性等，將撫仙湖11個采樣點按照地理位置劃分為4個區(qū)域，分別為湖心區(qū)（FW2、FW3、FW7、FW8）、沿岸區(qū)（FW1、FW4、FW5、FW6、FW9、FW10、FW11）、北沿岸區(qū)（FW1、FW4、FW5、FW6）以及南沿岸區(qū)（FW9、FW10、FW11），其中岸距＜1000 m的樣點歸為沿岸區(qū)，岸距≥1000 m的樣點歸為湖心區(qū).采樣時間為2013 年12月12日.

表1　云南撫仙湖采樣點概況Tab.1 General situation of samPling sites in Lake Fuxian，Yunnan Province

圖1　云南撫仙湖采集樣點分布Fig.1 Distribution of samPling sites in Lake Fuxian，Yunnan Province

1.2樣品理化因子測定

為探析酵母菌多樣性與湖水理化因子之間的關(guān)系，測定撫仙湖表層水7項理化指標，包括酸堿度（PH）、電導(dǎo)率、濁度、總磷（TP）、總氮（TN）、總有機碳（TOC）以及總硬度.

水樣的PH值和電導(dǎo)率均采用Orion 5 star（Thermo Scientific）進行測定；濁度采用 TN100濁度儀（Eutech Instruments PteLtd.）進行測定.TP、TN、TOC濃度以及總硬度委托昆明綠島環(huán)境科技有限公司檢測，分別參照GB 11893-1989（鉬酸銨分光光度法）、HJ 636-2012（堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法）、GB/T 13193-1991（非分散紅外吸收法）以及GB 7477-1987（EDTA滴定法）進行測定.

1.3酵母菌的分離與保藏

采用原位培養(yǎng)法進行酵母菌的分離.培養(yǎng)基及分離方法等參照文獻［11］進行，每個水樣過濾體積為2400 ml.純化菌株真空冷凍干燥和甘油管保藏.

1.4酵母菌的分類鑒定

采用經(jīng)典分類法［23］對獲得的菌株進行形態(tài)及生理生化特征分析，并結(jié)合26S rDNA D1/D2區(qū)域序列分析進行分類鑒定. 1.4.1 DNA提取及擴增 DNA提取參照文獻［24］進行.26S rDNA D1/D2區(qū)域序列的PCR擴增和測序參照文獻［25］進行.引物 NL1（5′-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3′），NL4 （5′-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3′）.PCR擴增程序：94℃5 min；94℃ 1 min，56℃ 1 min，72℃ 1.5 min，35個循環(huán)；72℃ 10 min.1%瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增目標產(chǎn)物后送上海生工生物有限公司測序.

1.4.2序列分析 供試菌株26S rDNA D1/D2測序結(jié)果采用DNAStar軟件進行圖譜分析，對序列進行人工校對后在GenBank核酸序列數(shù)據(jù)庫中進行同源性搜索（BLAST search）.然后選取與供試菌株關(guān)系較近的模式菌株的26S rDNA D1/D2區(qū)域序列比較其相似程度.應(yīng)用Clustal X進行序列比對，用MEGA 4.0軟件的鄰接法（Neighbor-Joining）進行分子系統(tǒng)學分析［26］.供試菌株的序列已上傳至NBCI的GenBank核酸序列數(shù)據(jù)庫，登錄號為：KT427537～KT427631.

1.5數(shù)據(jù)分析及處理

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）、Pielou均勻度指數(shù)（J′）、SimPson多樣性指數(shù)（D）、出現(xiàn)頻率以及相對豐度等對酵母菌多樣性進行分析［21］.

采用Excel、SPSS和CANOCO等軟件進行數(shù)據(jù)分析與處理.其中多樣性指數(shù)計算采用Excel軟件，物種多樣性與環(huán)境因子相關(guān)性分析使用SPSS軟件中的Pearson分析法，用CANOCO軟件進行酵母菌-環(huán)境雙軸排序.

2　結(jié)果與分析

2.1撫仙湖湖水中酵母菌多樣性分析

2.1.1撫仙湖湖水中酵母菌種類 通過原位培養(yǎng)法，從撫仙湖湖水中共獲得酵母菌553株（表2）.結(jié)合經(jīng)典分類法及26S rDNA D1/D2區(qū)域序列分析法將其中的551株歸為22屬52種和1個潛在的新分類單元，2株未鑒定.結(jié)果顯示，73株屬于子囊菌酵母（9屬12種），占分離菌株數(shù)的13.20%；405株為擔子菌酵母（12 屬38種和1個潛在的新分類單元），占73.24%；類酵母73株，僅1屬2種（13.20%）.

表2　云南撫仙湖11個樣點酵母菌種群分布Tab.2 Distribution of yeast community in Lake Fuxian，Yunnan Province

續(xù)表

撫仙湖湖水中分離獲得的隱球酵母屬種類最多，為15種，其次分別為紅酵母屬（6種）、紅冬孢酵母屬（5種）、假絲酵母屬（4種）和線黑粉酵母屬（3種）.擲孢酵母屬、絲孢酵母屬、出芽短梗霉屬均分離到2種，其他14屬都僅為1種.其中FW9樣點分離到的酵母菌種數(shù)最多，達22種，其次為FW6樣點（20種），F(xiàn)W1、FW5以及FW11樣點種類最少，均為11種.

酵母菌屬水平數(shù)據(jù)顯示，紅酵母屬相對豐度最高，為38.33%，其次為隱球酵母屬（21.68%）和出芽短梗霉屬（13.20%）.可以看出，紅酵母屬、隱球酵母屬和出芽短梗霉屬是撫仙湖湖水中酵母菌的優(yōu)勢屬.此外，假絲酵母屬、線黑粉酵母屬和絲孢酵母屬的相對豐度也較高，分別為8.68%、5.78%和4.52%.

分析酵母菌種水平相對豐度，膠紅酵母相對豐度最高，為33.27%，其次為出芽短梗霉（12.12%）、淺白隱球酵母（6.69%）、醬油假絲酵母（5.97%）、乳酪隱球酵母（4.88%）、齋藤隱球酵母（4.52%），其余19個種酵母菌各僅分離到1株，相對豐度僅為0.18%.膠紅酵母和出芽短梗霉出現(xiàn)頻率都為100%，另外，淺白隱球酵母、乳酪隱球酵母和齋藤隱球酵母相對豐度均超過90%.出現(xiàn)頻率和相對豐度數(shù)據(jù)表明，這5個種酵母菌為撫仙湖酵母菌的優(yōu)勢種.

為進一步探討撫仙湖酵母菌多樣性，對湖水中紅色酵母菌（紅酵母屬、紅冬孢酵母屬、浸麻孢囊線黑粉酵母、淺紅擲孢酵母以及瑞納鎖擲孢酵母）豐度及比例進行比較 .結(jié)果顯示，紅色酵母菌共 242株（43.76%），其中紅酵母屬211株，占紅色酵母菌的87.19%；膠紅酵母豐度最高，共計184株，在紅酵母屬和紅色酵母菌中的比例分別為87.20%、76.03%.

2.1.2撫仙湖不同樣點酵母菌多樣性指數(shù)分析 為更合理地探討云南撫仙湖湖水中酵母菌多樣性，對各樣點酵母菌Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）、Pielou均勻度指數(shù)（J′）和SimPson多樣性指數(shù)（D）、物種豐富度和總豐度進行分析，結(jié)果如表3所示.

酵母菌總豐度顯示，F(xiàn)W6樣點酵母菌豐度明顯高于其他樣點，為1057 cfu/L，其次為FW4、FW5及FW8樣點，總豐度均超過250 cfu/L，其他樣點總豐度則較低；紅色酵母菌豐度表明，F(xiàn)W6樣點總豐度仍為最高，達到885 cfu/L，其次為FW4和FW8，其他樣點較低.Duncan檢驗結(jié)果顯示，不同樣點之間酵母菌以及紅色酵母菌豐度分布存在顯著性差異（P＜0.05）.

FW9樣點物種豐富度、H′、J′和D均最高，多樣性最豐富；其次為FW2樣點，H′和D值分別2.28和0.87；FW9樣點J′最高，其次是FW11、FW2、FW3和FW7；FW6樣點H′、J′和D值最低，分別僅為0.81、0.12 和0.31.

2.1.3撫仙湖不同區(qū)域酵母菌多樣性指數(shù)分析 撫仙湖北沿岸區(qū)紅色酵母菌以及酵母菌總豐度最高，而南沿岸區(qū)則最低；H′、J′以及D值比較表明，南沿岸區(qū)高于北沿岸區(qū)，湖心區(qū)高于沿岸區(qū)（圖2）.然而，Duncan檢驗結(jié)果顯示，除J′存在顯著性差異外，撫仙湖4個區(qū)域其他多樣性指數(shù)均不存在顯著性差異（P＞0.05）.南沿岸區(qū)湖水中酵母菌J′明顯高于北沿岸區(qū)（P＜0.05），說明南沿岸區(qū)酵母菌分布明顯比北沿岸區(qū)均勻.

表3　云南撫仙湖湖水不同樣點酵母菌多樣性指數(shù)*_Tab.3 Diversity indexes of yeasts in different sites from Lake Fuxian，Yunnan Province

圖2　云南撫仙湖各區(qū)域酵母菌和紅色酵母菌總豐度（a）及酵母菌多樣性指數(shù)（b）差異性比較Fig.2 ComParison of yeast and red yeast abundance（a），yeast diversity indexes（b）in different regions of Lake Fuxian，Yunnna Province

2.2撫仙湖湖水理化因子與酵母菌多樣性相關(guān)性分析

2.2.1撫仙湖湖水各區(qū)域理化因子差異性分析 撫仙湖11個樣點湖水7項理化因子數(shù)據(jù)如表4所示.通過Duncan檢驗法分析各區(qū)域湖水理化因子差異性（表5）可以看出，各區(qū)域電導(dǎo)率、濁度、TP、TN以及總硬度不存在顯著性差異（P＞0.05），湖心區(qū)與其他幾個區(qū)域相比，PH值存在顯著差異（P＜0.05），北沿岸區(qū)TOC濃度顯著高于南沿岸區(qū)（P＜0.05）.

2.2.2撫仙湖湖水中酵母菌多樣性與理化因子相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示（表6），撫仙湖湖水中酵母菌物種豐富度與7項理化因子之間均不存在顯著相關(guān)性（P＞0.05），相比而言，物種豐富度與TN濃度的相關(guān)性系數(shù)較高，為0.489.TOC濃度與酵母菌總豐度和紅色酵母菌總豐度均存在明顯的相關(guān)性（P＜0.05），相關(guān)性系數(shù)分別為0.725、0.720，TP濃度與酵母菌總豐度以及紅色酵母菌總豐度之間的相關(guān)性系數(shù)也相對較高，分別為0.391、0.419，但不存在顯著性差異.相關(guān)性分析結(jié)果表明，TOC濃度是影響撫仙湖酵母菌及紅色酵母菌總豐度的主要理化因子.

表4　云南撫仙湖不同樣點湖水理化因子Tab.4 Aquatic environmental factors of different sites in Lake Fuxian，Yunnan Province

表5　云南撫仙湖不同區(qū)域湖水理化因子*Tab.5 Aquatic environmental factors of different regions in Lake Fuxian，Yunnan Province

表6　云南撫仙湖湖水酵母菌物種豐富度、總豐度與理化因子相關(guān)性Tab.6 Correlations between sPecies richness，total abundance of yeast and aquatic environmental factors of Lake Fuxian，Yunnan Province

2.2.3撫仙湖酵母菌-環(huán)境冗余分析 Pearson相關(guān)性分析盡管能夠顯示理化因子與物種之間的相關(guān)性，然而若要直觀地反映生物群落隨環(huán)境條件的變化趨勢等，還需要借助多元統(tǒng)計的方法將生物群落進行排序，本文采用CANOCO進行撫仙湖酵母菌與環(huán)境相關(guān)性分析.首先，利用CANOCO進行去趨勢對應(yīng)分析（DCA），所得結(jié)果中第1排序軸的梯度長度值為1.918，根據(jù)Ter-Braak等［27］的理論，當該值介于1.5～3.0時，選擇線性模型做冗余分析（RDA）或者選擇單峰模型做典型對應(yīng)分析（CCA）均合適，進一步分析，認為選擇RDA更合適.

冗余分析排序圖可以將樣點、物種以及環(huán)境因子反映在同一個圖上，從而能夠直觀地反映生物群落組成與環(huán)境變量之間的關(guān)系.先通過自動預(yù)選環(huán)境變量的方法選出有顯著解釋性的環(huán)境變量［28］，蒙特卡羅置換檢驗結(jié)果顯示TOC為顯著性解釋變量（P＜0.05）.然后將其他6項環(huán)境因子分別作為獨立變量進行分析，即將單獨解釋能力最強的環(huán)境變量（TOC）標記為協(xié)變量，再將其他的候選變量一一作為唯一的主變量引入分析，結(jié)果表明，這6項因子都能夠拒絕零假設(shè)，即皆能解釋響應(yīng)變量，因此將6項環(huán)境因子均選入模型進行偏蒙特卡羅置換檢驗.檢驗結(jié)果表明這6項理化因子解釋量不存在顯著性差異，所以最終確定僅進行顯著性解釋變量TOC與酵母菌群落組成的冗余分析（表7）.

表7　云南撫仙湖湖水酵母菌-TOC濃度冗余分析組成Tab.7 RDA of yeast community associated with TOC in Lake Fuxian，Yunnan Province

第1排序軸和第2排序軸對響應(yīng)變量即物種數(shù)據(jù)的解釋比例共達99%，其中第1排序軸對響應(yīng)變量的解釋比例為47.7%.TOC濃度與第1排序軸相關(guān)系數(shù)為0.696（P＜0.05）.盡管第2排序軸的解釋量大于第1軸，但蒙特卡羅檢驗結(jié)果顯示，不影響第一軸解釋量的顯著性.

圖3云南撫仙湖湖水酵母菌-TOC濃度冗余分析雙序圖（RM：膠紅酵母；DH：漢遜德巴利酵母；PK：庫德畢赤酵母；RS：斯魯菲亞紅酵母；CW：威氏隱球酵母；SA：淺紅擲孢酵母；CS：醬油假絲酵母；RP：沼澤生紅冬孢酵母；RG：粘紅酵母；RT：臺灣紅酵母；SR：瑞納鎖擲孢酵母；CF：淺黃隱球酵母；數(shù)字1～11分別表示FW1～FW11采樣點）Tab.3 RDA ordination diagram of yeast community associated with TOC variable in Lake Fuxian，Yunnan Province

圖3為撫仙湖酵母菌群落組成與TOC濃度冗余分析雙軸排序圖，顯示沿著第1排序軸正方向，TOC濃度逐漸增加，不同樣點TOC濃度高低狀況與表4結(jié)果一致.可以看出，通過設(shè)定物種適合度排除與排序圖的解釋參考價值不高的種群后，12個種群的酵母菌在排序圖中被展示出來（圖3），膠紅酵母等7種酵母菌之間存在較強的正相關(guān)性，粘紅酵母等4種酵母菌之間也存在較強的正相關(guān)性；環(huán)境變量與物種之間的相關(guān)性在圖中通過表示兩者射線間的夾角大小得以體現(xiàn)，夾角越小，表示相關(guān)性越大，可以看出，TOC濃度與膠紅酵母等11種酵母之間存在正相關(guān)性，而與沼澤生紅冬孢酵母之間則存在負相關(guān)性.Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，TOC濃度與膠紅酵母、漢遜德巴利酵母、庫德畢赤酵母、威氏隱球酵母、斯魯菲亞紅酵母存在明顯的相關(guān)性（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.694、0.961、0.634、0.634、0.634，與沼澤生紅冬孢酵母相關(guān)系數(shù)為-0.696（P＜0.05）.由此可知，冗余分析排序圖與Pearson相關(guān)性分析相一致，說明第1排序軸能夠顯著預(yù)測撫仙湖湖水中酵母菌的種群變化規(guī)律.

3　討論

從云南撫仙湖共獲得553株酵母菌，將其中的551株鑒定為22屬52種和1個潛在的新分類單元，表明撫仙湖擁有豐富的酵母菌資源.多樣性指數(shù)分析結(jié)果表明，F(xiàn)W6樣點多樣性指數(shù)最低，而FW9樣點酵母菌種類豐富且分布均勻.分析撫仙湖采樣點地理位置可以看出，F(xiàn)W6樣點位于祿充漁村旁，距離岸邊最近，此處人為活動頻繁，因而容易導(dǎo)致水體中有機物濃度增加，從而使其中酵母菌群落組成與其他樣點存在差異，而FW9樣點位于南部湖心偏東岸區(qū)域，此區(qū)域大都為陡峭的巖石湖岸，居民區(qū)少，旅游污染程度也比較小，此處透明度也明顯高于其他區(qū)域［29］，而透明度與湖泊中TOC濃度等具有密切關(guān)系.撫仙湖酵母菌多樣性指數(shù)差異分析顯示，北沿岸區(qū)物種豐富度較低，但酵母菌總豐度卻高于其他3個區(qū)域，另外，南區(qū)酵母菌Pielou均勻度指數(shù)顯著高于北區(qū)，究其原因，北區(qū)由于濱臨澄江壩區(qū)，城鎮(zhèn)生活污水和農(nóng)業(yè)源污染比較集中，而且東北部大范圍的磷礦開采、西北部嚴重的水土流失等，都加劇了北部湖區(qū)的水質(zhì)污染［29］，從而導(dǎo)致北沿岸區(qū)某些酵母菌種群豐度增加而影響了此區(qū)域酵母菌物種豐富度和均勻度.

云南撫仙湖與云南高原湖泊陽宗海［11］、以及阿根廷高山湖泊［6］酵母菌種群比較結(jié)果表明，撫仙湖湖水中分離到的種群最多，其次為陽宗海的13屬40種，阿根廷5個高山湖泊僅分離到12屬20種.阿根廷5個高山湖泊海拔（1400～1750 m）盡管與撫仙湖差異不大，分離方法也均采用原位培養(yǎng)法，但是2個湖泊僅有5個共有種，包括出芽短梗霉、雙倒卵形紅冬孢酵母、膠紅酵母、齋藤隱球酵母和淺白隱球酵母，顯示兩者之間酵母菌群落組成存在較大差異.究其原因，除地理位置及其他環(huán)境因子不同外，撫仙湖水體透明度范圍為0.5～6.2 m［29］，而Patagonian高山湖泊中3個湖泊水體透明度最低限為10 m［6］，2個湖泊酵母菌種群差異與水體透明度之間可能存在一定關(guān)聯(lián).

撫仙湖與陽宗海［11］酵母菌分布16個共有種，膠紅酵母和出芽短梗霉為共有優(yōu)勢種.分布于2個湖泊的酵母菌還包括紅酵母2個種（禾本紅酵母和粘紅酵母）、隱球酵母7個種（威氏隱球酵母、烏茲別克斯坦隱球酵母、淡黃隱球酵母、乳酪隱球酵母、淺黃隱球酵母、卡恩斯隱球酵母和淺白隱球酵母），另外，異常威克漢姆酵母、庫德畢赤酵母、熱帶假絲酵母、雙倒卵形紅冬孢酵母以及玉米漢納酵母5個種也均存在于2個湖泊中.然而，德巴利酵母、半乳糖霉、地霉、類德酵母、擬威爾酵母屬、孢囊線黑粉酵母、線黑粉酵母、白冬孢酵母、鎖擲酵母、擲孢酵母、絲孢酵母、阿頓尼奧酵母等12種（屬）酵母菌卻僅在撫仙湖中分離到，說明云南撫仙湖和陽宗海酵母菌種群組成存在較大差異.

進一步分析發(fā)現(xiàn)，陽宗海［11］中分布畢赤酵母5種共29株，其中庫德畢赤酵母有17株，相對豐度超過16%，就撫仙湖而言，卻僅從TOC濃度最高的FW6湖水樣點中分離到1株庫德畢赤酵母，相對豐度僅為0.18%.紅冬孢酵母分布情況則顯示，陽宗海僅分離到2株雙倒卵形紅冬孢酵母，而撫仙湖湖水中分離到的紅冬孢酵母有5種25株，相對豐度達4.52%.這2個種群酵母菌截然不同的分布情況是否受到湖泊中某些理化因子的影響？它們的種群數(shù)量差異是否能夠反映所處環(huán)境的污染程度？結(jié)合撫仙湖酵母菌-TOC冗余分析結(jié)果（庫德畢赤酵母豐度與TOC濃度呈顯著正相關(guān)；沼澤生紅冬孢酵母豐度與TOC濃度呈顯著負相關(guān)），可以推測撫仙湖水質(zhì)明顯好于陽宗海，而2個湖泊的水質(zhì)狀況也明確證實了上述推測.云南省第三大湖泊陽宗海雖然地理位置和海拔與撫仙湖差異不大，且同屬于珠江流域南盤江水系［30］，但是由于流域人口的增加和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，陽宗海湖體水質(zhì)惡化呈現(xiàn)富營養(yǎng)化［31］，而撫仙湖為貧營養(yǎng)型湖泊，是我國為數(shù)不多的保持Ⅰ類水質(zhì)的大型湖泊［15］.

為更深入探討酵母菌種群分布對環(huán)境狀況的預(yù)測功能以及理化因子對酵母菌群落組成的影響，本文比較了畢赤酵母和紅冬孢酵母的分布環(huán)境.文獻顯示，紅冬孢酵母主要分布于受人為干擾較小的海洋環(huán)境、土壤及植物表面［23］，在冰川［32］、熱帶太平洋［33］等也有少量分布，而畢赤酵母則主要存在于有機碳等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富的果實［23］、釀酒物（大曲、酒醅、酒渣）［34］、原料乳和發(fā)酵乳制品［35］中，另外，污泥、土壤及污水樣品［36］中也有分布，進一步證實撫仙湖的水質(zhì)明顯優(yōu)于陽宗海.綜上所述，云南撫仙湖湖水中酵母菌分布與TOC濃度密切相關(guān)；酵母菌群落組成尤其某些對環(huán)境因子敏感種類（如畢赤酵母、紅冬孢酵母等）的生長繁殖受理化因子水平的制約且能夠在一定程度上反映湖泊受污染程度；盡管撫仙湖相對其他高原湖泊而言，水質(zhì)較好，但近年集中在北區(qū)東岸（FW6樣點所在的區(qū)域）的磷礦開發(fā)產(chǎn)業(yè)對撫仙湖生態(tài)系統(tǒng)和流域環(huán)境構(gòu)成威脅［37］.

與其他湖泊［1-11，38-42］酵母菌群落組成比較結(jié)果表明，云南撫仙湖含特有酵母菌18種，包括線黑粉酵母（蟲生線黑粉酵母、指甲線黑粉酵母、花狀線黑粉酵母）、紅冬孢酵母（河流紅冬孢酵母、沼澤生紅冬孢酵母）、隱球酵母（櫻桃色隱球酵母、長莓隱球酵母）、紅酵母（牧草紅酵母、臺灣紅酵母）、擲孢酵母（淺紅擲孢酵母、法夫擲孢酵母）、絲孢酵母（細長絲孢酵母、串珠絲孢酵母）、木糖假絲酵母、長孢類德酵母、梭形假溢酵母、瑞納鎖擲孢酵母以及產(chǎn)酶短梗霉，其中子囊菌酵母1種，擔子菌酵母16種（占分離擔子菌酵母41%），類酵母1種.18種酵母菌中，其中5種（櫻桃色隱球酵母、花狀線黑粉酵母、指甲線黑粉酵母、沼澤生紅冬孢酵母以及產(chǎn)酶短梗霉）出現(xiàn)頻率均超過30%，6種（木糖假絲酵母、蟲生線黑粉酵母、花狀線黑粉酵母、指甲線黑粉酵母、沼澤生紅冬孢酵母和產(chǎn)酶短梗霉）相對豐度均超過1%，另外，線黑粉酵母、擲孢酵母、絲孢酵母、假溢酵母以及類德酵母特有種數(shù)占撫仙湖分離種數(shù)的比例均為100%.目前文獻［23］報道的線黑粉酵母和紅冬孢酵母分別為5種和9種，而從撫仙湖就分別分離得到3種和5種，比例均超過50%.研究表明，紅冬孢酵母具有產(chǎn)油脂［43］、番茄紅素［44］、γ-氨基丁酸［45］以及類胡蘿卜素［46］等活性，除此以外還能夠降解廢水［47］、油煙污染物［48］等，沼澤生紅冬孢酵母的生防效果［49-50］則備受關(guān)注.可見，云南撫仙湖富含特殊且極具應(yīng)用潛力的酵母菌資源.

高原湖泊具有特殊的地理位置和環(huán)境特征，蘊含豐富且獨特的微生物資源，然而其脆弱的生態(tài)系統(tǒng)極易受到人為及環(huán)境因素的破壞，從而導(dǎo)致其中微生物群落不可逆且快速的演替.盡快系統(tǒng)開展高原湖泊微生物多樣性研究，分離并篩選具有特殊應(yīng)用價值的生物資源，一方面能夠為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的保護提供理論依據(jù)，另一方面對于開發(fā)、保護及利用微生物資源意義顯著.近年來，隨著人們對湖泊健康的重視，建立了多種生物指標評價體系，主要生物指標有附著藻類指數(shù)、底棲動物多樣性指數(shù)、魚類完整性指數(shù)等［51］.筆者認為深入開展環(huán)境因子與酵母菌種群結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究，從而篩選出對理化因素變化敏感的酵母菌做為環(huán)境污染指示菌，具有一定的研究和應(yīng)用前景.

4　結(jié)論

云南撫仙湖酵母菌具有豐富的多樣性，共分布有22屬52種和1個潛在新分類單元的酵母菌；酵母菌-環(huán)境冗余分析顯示，云南撫仙湖湖酵母菌群落組成的空間分布與TOC濃度密切相關(guān).致謝：感謝撫仙湖湖泊管委會和吳程同學在工作上的大力支持.

［1］ Brand?o LR，Libkind D，Vaz Aline BM et al.Yeasts from an oligotroPhic lake in Patagonia（Argentina）：diversity，distribution and synthesis of PhotoProtective comPounds and extracellular enzymes.FEMS Microbiology Ecology，2011，76：1-13.

［2］ Medeiros AO，Missagia BS，Brand?o LR et al.Water quality and diversity of yeasts from troPical lakes and rivers from the Rio Doce basin in southeastern Brazil.Brazilian Journal of Microbiology，2012，43（4）：1582-1594.

［3］ Silva-Bedoya LM，Ramírez-Castrilló NM，Osorio-Cadavid E.Yeast diversity associated to sediments and water from two Colombian artificial lakes.Brazilian Journal of Microbiology，2014，45：135-142.

［4］ 黃繼國，楊 柳，王 玉等.長春南湖水耐冷菌的篩選及其產(chǎn)酶特性.吉林大學學報：理學版，2011，49（1）：153-157.

［5］ Libkind D，Dieguez MC，Moliné M et al.UV Effects on aquatic and coastal ecosystems occurrence of PhotoProtective com-Pounds in yeasts from freshwater ecosystems of northwestern Patagonia（Argentina）.Photochemistry and Photobiology，2006，82：972-980.

［6］ Libkind D，Moliné M，SamPaio JP et al.Yeasts from high-altitude lakes：influence of UV radiation.FEMS Microbiology E-cology，2009，69：353-362.

［7］ Libkind D，Moliné M，van Broock MR.Production of the UVB-absorbing comPound mycosPorine-glutamino-glucoside by XanthoPhyllomyces dendrorhous（Phaffia rhodozyma）.FEMS Yeast Research，2011，11（1）：52-59.

［8］ Russo G，Libkind D，SamPaio JP et al.Yeast diversity in the acidic RioAgrio Lake Caviahue volcanic environment（Patagonia，Argentina）.FEMS Microbiology Ecology，2008，65：415-424.

［9］ Russo G，Libkind D，Ulloa RJ et al.Crptococcus agionensis sP.nov.，a basidiomycetous yeast fo the acidic rock drainage ecoclade isolated from an acidic aquatic environment of volcanic origin.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，2010，60：996-1000.

［10］ 周新麗，李治瀅，楊麗源等.云南程海湖酵母菌多樣性及應(yīng)用.微生物學報，2011，51（4）：547-553.

［11］ 嚴亞萍，李治瀅，董明華等.云南陽宗海酵母菌種群結(jié)構(gòu)及產(chǎn)胞外酶測試.微生物學報，2013，53（11）：1205-1212.

［12］ Liu W，Wu JL，Zeng HA et al.Geochemical evidence of human imPacts on deeP Lake Fuxian，southwest China.Limnologica，2014，45：1-6.

［13］ 宋媛媛，馮慕華，蘇爭光等.撫仙湖不同來源沉積物磷形態(tài)垂向分布特征.環(huán)境科學學報，2013，33（9）：2579-2589.

［14］ 李艷萍.氣象因子對撫仙湖水量的影響.水電能源科學，2012，30（12）：34-36.

［15］ 高 偉，陳 巖，徐 敏等.撫仙湖水質(zhì)變化（1980-2011年）趨勢與驅(qū)動力分析.湖泊科學，2013，25（5）：635-642.DOI 10.18307/2013.0503.

［16］ 此里能布，毛建忠，趙華剛等.2011年撫仙湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)研究.環(huán)境科學導(dǎo)刊，2013，32（3）：26-30.

［17］ 潘繼征，熊 飛，李文朝等.撫仙湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)、分布及其影響因子.生態(tài)學報，2009，29（10）：5376-5385.

［18］ 夏天翔，李文朝，熊 飛.撫仙湖不同類型岸帶沉水植物分布及水體氮磷特征.生態(tài)學雜志，2007，26（6）：846-852.

［19］ 熊 飛，李文朝，潘繼征.云南撫仙湖沉水植物分布及群落結(jié)構(gòu)特征.云南植物研究，2006，28（3）：277-282.

［20］ 潘繼征，熊 飛，李文朝等.撫仙湖浮游甲殼動物群落結(jié)構(gòu)與空間分布.湖泊科學，2009，21（3）：408-414.DOI 10.18307/2009.0315.

［21］ 熊 飛，李文朝，潘繼征.高原深水湖泊撫仙湖大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)及多樣性.生物多樣性，2008，16（3）：288-297.

［22］ Cai L，Tsui CKM，Zhang KQ et al.Aquatic fungi from Lake Fuxian，Yunnan，China.Fungal Diversity，2002，9：57-70.

［23］ Kurtzman CP，F(xiàn)ell JW，Boekhout T.The yeast：A taxonomic study（5th eds）.Amsterdam：Elsevier Science Publishers，2011.

［24］ Nisiotou AA，SPiroPoulos AE，Nychas GJE.Yeast community structures and dynamics in healthy and Botrytis-affected graPe must fermentations.Applied and Environmental Microbiology，2007，73（21）：6705-6713.

［25］ Kurtzman CP，Robnett CJ.Identification and Phylogeny of ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit（26S）ribosomal DNA Partial sequences.Antonie van Leeuwenhoek，1998，73：331-371.

［26］ 白逢彥，王 辰.海南熱帶雨林腐木上酵母菌物種多樣性研究.菌物學報，2009，28（3）：354-362.

［27］ 張 杰，余 潮，王自海等.不同植被群落表層土壤中細菌群落多樣性.環(huán)境科學研究，2013，26（8）：866-872.

［28］ LePs J，?milauer P.Multivariate analysis of ecological data using CANOCO.Cambridge：Cambridge University Press，2003：43-75.

［29］ 潘繼征，熊 飛，李文朝等.云南撫仙湖透明度的時空變化及影響因子分析.湖泊科學，2008，20（5）：681-686.DOI 10.18307/2008.0519.

［30］ 畢建培，劉 晨，黎紹佐.陽宗海砷污染水質(zhì)變化過程分析.水資源保護，2014，30（1）：84-88.

［31］ 袁琳娜，楊常亮，李曉銘等.高原深水湖泊水溫日成層對溶解氧、酸堿度、總磷濃度和藻類密度的影響：以云南陽宗海為例.湖泊科學，2014，26（1）：161-168.DOI 10.18307/2014.0120.

［32］ Turk M，Plemenita? A，Gunde-Cimerman N.ExtremoPhilic yeasts：Plasma-membrane fluidity as determinant of stress tolerance.Fungal Biology，2011，115：950-958.

［33］ 王祥敏，李 明，駱祝華等.熱帶太平洋活性微生物菌株的篩選和鑒定.臺灣海峽，2006，25（4）：465-472.

［34］ 王 薇，吳 群，徐 巖.清香型白酒固態(tài)釀造過程中酵母種群結(jié)構(gòu)和多樣性分析.微生物學通報，2012，39 （9）：1272-1279.

［35］ 卿蔓君，白 梅，張 勇等.西藏曲拉和云南乳餅中酵母菌的鑒定及其生物多樣性.微生物學報，2010，50（9）：1141-1146.

［36］ 覃香香，周玉恒，蔡愛華等.甘蔗糖蜜總糖中提高蔗糖純度的菌株分離鑒定及生物純化性能.廣西科學，2013，20（1）：40-43.

［37］ 馮慕華，潘繼征，柯 凡等.云南撫仙湖流域廢棄磷礦區(qū)水污染現(xiàn)狀.湖泊科學，2008，20（6）：766-772.DOI 10.18307/2008.0615.

［38］ Libkind D，Brizzio S，Ruffini A et al.Molecular characterization of carotenogenic yeasts from aquatic environments in Patagonia，Argentina.Antonie van Leeuwenhoek，2003，84：313-322.

［39］ Medeirosa AO，Kohlera LM，Hamdana JS et al.Diversity and antifungal suscePtibility of yeasts from troPical freshwater environments in Southeastern Brazil.Water Research，2008，42：3921-3929.

［40］ de Garcia V，Libkind D，Moliné M et al.Cold-adaPted yeasts in Patagonian habitats.Cold-adaPted yeasts.SPringer Berlin Heidelberg，2014：123-146.

［41］ Shivaji S，Bhadra B，Rao RS et al.Rhodotorula himalayensis sP.nov.，a novel PsychroPhilic yeast isolated from RooPkund Lake of the Himalayan mountain ranges，India.Extremophiles，2008，12：375-381.

［42］ Pietryczuk A，Cudowski A，Hauschild T.Effect of troPhic status in lakes on fungal sPecies diversity and abundance.Ecotoxicology and Environmental Safety，2014，109：32-37.

［43］ Munch G，Sestric R，SParling R et al.LiPid Production in the under-characterized oleaginous yeasts，Rhodosporidium babjevae and Rhodosporidium diobovatum，from biodiesel-derived waste glycerol.Bioresource Technology，2015，185：49-55.

［44］ 趙山山，石 楠，張利平.紅酵母系統(tǒng)發(fā)育及番茄紅素的測定.安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36（12）：4955-4957.

［45］ 徐曉波，蔣冬花，李 杰.5株生物合成GABA酵母菌株的分離、篩選和鑒定.微生物學雜志，2009，29（1）：55-59.

［46］ 楊世平，吳灶和，簡紀常.沼澤生紅冬孢酵母生長及產(chǎn)類胡蘿卜素培養(yǎng)條件的研究.微生物學雜志，2011，31 （3）：61-66.

［47］ Zhou WW，Wang WR，Li YH.LiPid Production by RhodosPoridium toruloides Y2 in bioethanol wastewater and evaluation of biomass energetic yield.Bioresource Technology，2013，127：435-440.

［48］ 廖 雷，錢公望.油煙污染物降解優(yōu)勢菌的馴化培育及其性能.中國環(huán)境科學，2006，26（6）：727-731.

［49］ Lu LF，Ye CZ，Guo SH et al.Preharvest aPPlication of antagonistic yeast Rhodosporidium paludigenum induced resistance against Postharvest diseases in mandarin orange.Biological Control，2013，67：130-136.

［50］ Lu LF，Lu HP，Wu CQ et al.Rhodosporidium paludigenum induces resistance and defense-related resPonses against Penicillium digitatum in citrus fruit.Postharvest Biology and Technology，2013，85：196-202.

［51］ 杜程鵬，李艷華，趙萍萍等.撫仙湖后生浮游動物種類組成及水質(zhì)評價.環(huán)境科學導(dǎo)刊，2013，32（4）：46-50.

SpatiaL dynamics of yeast community and its reLationship to environmentaL factors in Lake Fuxian，Yunnan Province

GUO Xiaofang2，LI Zhiying1，DONG Minghua1，ZHOU Bin1，YANG Liyuan1&LI Shao1an1**
（1：Yunnan Institute of Microbiology，Yunnan University，Kunming 650091，P.R.China）
（2：School of Science，Tibet University，Lhasa 850000，P.R.China）

Studying on yeast diversity in Plateau lakes can Provide theoretical basis for Protection of lake ecosystem and lay foundation for exPloitation of yeast resouses.A total of 553 yeast isolates were obtained from Lake Fuxian in Yunnan Province.ComPared yeast diversity indices in different regions by SPSS statistics 19.0，and sPatial dynamics of yeast community and its relationshiP to environmental factors were evaluated.The results showed that yeasts were identified as belonging to 22 genera and 52 sPecies and 1 Presumed new sPecies by 26S rDNA D1/D2 domain sequence analysis.Duncan test showed that Pielou evenness index of yeasts existed in southern region was higher than that of Northern region distinctly.Difference analysis revealed that content of total organic carbon in Northern district was more than that in Southern district，besides，Pearson correlation analysis disPlayed that content of total organic carbon was significantly Positive related to yeast abundance.Redundancy analysis revealed that yeast community in Lake Fuxian was obviously in relation to content of total organic carbon.The study showed that yeast resourses in Lake Fuxian were abundant，in addition，human activities had influence on sPatial dynamics of yeast community there.

Plateau lake；Lake Fuxian；yeast；diversity；environmental factors；redundancy analysis

10.18307/2016.0216

*國家自然科學基金項目（31160006）、云南省科技條件平臺建設(shè)計劃項目（2009DA002）和國家微生物資源平臺專項面向微生物教學實驗的專題服務(wù)項目（NIMR-2014-8）聯(lián)合資助.2015-06-20收稿；2015-08-20收修改稿.郭小芳（1982～），女，碩士，副教授；E-mail：gxf005@hotmail.com.李治瀅（1969～）（并列第一作者），女，學士，高級實驗師；E-mail：zyli@ynu.edu.cn.

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；E-mail：shlli@ynu.edu.cn.