嗜盐菌因其在高盐环境适应性进化中形成了特殊的遗传机制、生理结构和代谢类型,同时含有特殊的耐盐基因以及可以产生特殊的代谢产物,得到广泛关注。但目前关于嗜盐菌的耐盐机制研究主要集中在嗜盐细菌及嗜盐古菌等方面,对于嗜盐真菌研究较少。本研究以分离自陕北花马盐湖水泽沉积物的一株嗜盐真菌Aspergillus montevidensis ZYD4为研究对象,对其耐盐机理进行了初步探究,主要研究结果如下:1.通过对嗜盐真菌ZYD4生物学特性进行初步探究发现:嗜盐真菌ZYD4最适生长盐浓度为1.5 mol/L,以蔗糖为碳源、以蛋白胨为氮源时表现出最好的耐盐性,最佳碳氮比为10:1。在不同碳氮源的影响下,随着盐浓度的增加,嗜盐真菌ZYD4菌落整体由黄色逐渐转变为青灰色至黑色。同时嗜盐真菌ZYD4在无盐条件下,以发育闭囊壳结构进行有性生殖为主,而在高盐环境中会以主要发育分生孢子梗结构进行无性繁殖为主。结果表明,嗜盐真菌ZYD4通过色素沉着和改变繁殖方式来缓解盐胁迫带来的压力。2.通过对嗜盐真菌ZYD4转录组进行分析最终获得19,729个Unigenes。分别在5个数据库中比对注释:18,486(NR:93.7%)、14,882(KEGG:75.43%)、15,008(SwissProt:76.07%)、14,991(UniProt:75.94%)、12,880(KOG:65.28%)。在KOG数据库的功能注释共归类为25个KOG组。共有230个Unigenes极显著表达(包括125个上调,105个下调)。DEGs在KEGG中显著富集于25个途径,主要包括转运蛋白、DNA修复和重组蛋白、能源以及丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢等。大部分显著的DEGs都与嗜盐真菌ZYD4在高盐度下的形态、生理功能和遗传效应有关。根据这些差异表达基因(P<0.0001)的功能,大致分为控制离子转运、氨基酸运输和代谢、可溶性糖积累、脂类代谢、能量代谢和应激反应等。结果表明,嗜盐真菌ZYD4在高渗透环境中采用离子稳态策略得以生存,同时通过积累丙氨酸、鸟氨酸及脯氨酸等氨基酸和大量的可溶性糖,来缓解高渗透压环境。3.通过对嗜盐真菌ZYD4胞内海藻糖和氨基酸的检测发现:海藻糖含量有明显的盐调控趋势,而在不同盐浓度下菌株ZYD4胞内17种氨基酸含量变化不尽相同。其中胱氨酸只在3 mol/L盐浓度下检测到极少的含量。赖氨酸、天冬氨酸和酪氨酸整体含量较低,且无明显变化趋势。苏氨酸与甘氨酸含量变化趋势相同,在3 mol/L盐浓度下,氨基酸含量随时间呈先上升后下降的趋势。组氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量随发酵时间延长呈正调控趋势。谷氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸含量具有随盐浓度增加的正调控趋势。而精氨酸、缬氨酸含量则随盐浓度增加呈现反向调控趋势。结果表明,嗜盐真菌ZYD4在高盐环境下会合成海藻糖,并通过氨基酸的含量变化,尤其是丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸、亮氨酸等氨基酸的特异性积累来调节高盐渗透环境。4.通过添加外源化合物发现:新橙皮苷、双缩脲、天冬氨酸、丙氨酸、脯氨酸、鸟氨酸等代谢物的添加显著促进了嗜盐真菌ZYD4在高盐环境下的生长和形态适应(P<0.05)。通过形态的显著变化表现出对盐的耐受性,结果表明了嗜盐真菌ZYD4主要利用鸟氨酸、新橙皮苷、脯氨酸等代谢物代替甘油作为高盐环境下的渗透调节溶质。综上所述,形态变化、离子平衡、以及相容溶质积累中的碳氮代谢,对嗜盐真菌建立应对高盐环境机制至关重要。