极地地区的真菌

寒冷的极地地区极端环境中,其中大多数研究都针对耐冷/嗜冷细菌,而耐冷/嗜冷真菌的发生和多样性在很大程度上仍然未知。

到目前为止,真菌的报道主要与被回归线极地地区的植被和土壤。担子菌酵母主要从枸杞、花、植物中分离得到滨海区土壤、森林树木、草[Babjeva和Reshetova, 1998]和南极苔藓[Tosil等人,2002]。最近,在冰雪覆盖的苔原下发现了大量子囊菌门和担子菌门的真菌,其中许多是新发现的[Pennisi, 2003;Schadt et al., 2003]。虽然苔原地区的大部分水在一年中的大部分时间里都不是生物可利用的,但真菌活动的高峰在冬季被检测到,而在春季和夏季细菌占主导地位[Hodkinson等人,1999;Schadt et al., 2003]。

很少有关于南极土壤中真菌生物多样性的研究[Vishniac和Onofri,

2003]。这种土壤为嗜旱真菌提供了一个有趣的栖息地,因为它们表现出异常的干旱,相应的低law,以及相对高的含盐量[Vishniac和Onofri, 2003]。南极土壤中的主要可溶性盐是硫酸盐、氯化物、Na、K、Mg和Ca的硝酸盐。此外,微生物生活暴露在低温、低养分可利用性、季节性增加的紫外线辐射和地理隔离中[Onofri等,2004年]。中温土壤中的真菌菌群主要以各种子囊菌丝状真菌为主[Domsch et al., 1980],而南极土壤中则以多种担子菌酵母为主。主要的酵母属是念珠菌属、隐球菌属和白孢子属[Vishniac和Klinger, 1986;Vishniac和Onofri, 2003]。在所有情况下,它们的多样性都很低,主要由少数高度特化和通常是特有的类群[Abyzov, 1993;De Wit et al., 2003]。从南极土壤分离出的酵母中,白化Cr. albidus和喜马拉雅山Cr.喜马拉雅山Cr. Cr.的耐盐性最高(9% NaCl) [Onofri等,

2004],尽管担子菌酵母一般表现出低耐盐性,不能在低aw的培养基上生长。

可活的酵母和真菌也零星地从西伯利亚永久冻土沉积物中分离出来,这些沉积物被冰牢牢固定。它们在冷冻状态下维持了很长一段时间,但在解冻后,它们仍然能够恢复代谢活动[Takano, 2004]。最常见的酵母属仍然是隐球菌,最常见的种类是耐盐Cr. albidus,其次是孢子菌属、红酵母属和囊被菌属。尽管在300万年前的上新世样品中也发现了它们,但在不到1万年的最年轻层中,它们的出现频率最高。在所有情况下,酵母的份额占总数的25%好氧异养生物,与有机质含量无关[Dmitriev et al., 1997;Rivkina等人,2000]。

真菌在极地水生栖息地的发生甚至很少被研究。从淡水样品、底栖微生物垫和冰下卵石上的生物膜中分离出酵母和真菌南极湖泊[Baublis等人,1991;De Wit et al., 2003]。

从极地近海海水中主要分离出leucsporidium属、Rhodosporidium属和Sporobolomyces属的担子菌酵母[Jones, 1976]。在南极极锋3000米深的水域中发现了属于Eumycota的序列[Lopez-Garcia等人,2001]。目前还没有从海冰中分离出真菌的报道,尽管从不同的南极海冰样本和一个北极海冰样本中提取的DNA中存在真菌的特征小亚基rRNA基因序列[Brown and Bowman, 2001]。在高盐的南极旺达湖中也发现了真菌[Kriss et al., 1976]。

真菌的存在研究最少极地冰川.丝状真菌和酵母被发现在微生物冰殖岩洞,可能作为生物避难所极端寒冷[Margesin等人,2002;Reeve et al., 2002]。存活的丝状真菌和酵母已从10,000-13,000年前的格陵兰冰[Ma et al., 1999,2000], 12,000年前的南极沃斯托克冰芯部分[Christner et al., 2000,2002],甚至从38,600年前的南极冰层[Abyzov, 1993]中分离出来。在所有这些情况下,分离出的真菌都是丝状的,数量很少,而隐球菌属和红球菌属的活酵母只在上层、年轻的冰盖和冰雪表层发现。最古老的酵母是从700- 3250年前的地平线上分离出来的[Abyzov, 1993]。

通过PCR扩增真核生物18S rRNA基因片段,鉴定出2000 - 4000年前的真菌多样性专门的样品来自北格陵兰岛。它们没有进行可行性测试[Price, 2000]。所有在冰川冰中发现的真菌都被解释为在冰川的地质历史中,孢子或菌丝体巧合的风沙沉积的结果。

继续阅读:冰川是耐旱耐盐真菌的潜在生态位

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