新疆、甘肃地区葡萄酒相关酵母菌的鉴定及多样性研究

摘要

酵母菌的生物多样性及微生物群体组成对葡萄酒的感观质量具有重要影响。葡萄酒相关酵母菌的分类鉴定及生物多样性研究是选育优良酿酒酵母菌种的基础和关键。西北地区整体气候干旱少雨，不同葡萄栽培区的生态条件各有5特点，造成不同地区酵母菌的多样性差异。新疆玛纳斯、鄯善地区和甘肃莫高地区是我国新兴的优质葡萄酒产区。研究这些地区的野生酵母菌种类和菌群特征，可以为发掘具有中国产区特色葡萄酿酒酵母菌资源、为分离和筛选具有产地特征的优良葡萄酒酵母菌株提供依据，对我国葡萄酒产业的发展具有深远意义。 本文通过对新疆、甘肃两地的三个葡萄酒产区野生酿酒酵母的分离、分类鉴定及自然发酵过程中酵母种类的动态变化，调查了三个酿酒葡萄产区酵母菌资源的种类、物种多样性、生态地理分布及自然发酵中酵母种类的消长规律，揭示其分类地位及亲缘关系，为我国葡萄酒自然发酵及酵母菌种选育提供种质资源储备。 在新疆玛纳斯、鄯善地区和甘肃莫高地区筛选的酵母经WL营养培养基初步鉴定，然后挑选代表不同WL营养琼脂培养基培养特征的酵母菌株，利用26S rDNA D1/D2区序列分析并构建系统发育树将它们鉴定到种。结果表明所选菌株属于9属18种，其中新疆玛纳斯地区7属11种，分别是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri)、膜璞毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、有孢汉逊酵母属的葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、仙人掌有孢汉逊酵(Hanseniaspora opuntiae)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、浅黄隐球酵母(Cryptococcus flavescens)、和罗伦氏隐球酵母(Cryptococcus laurentii)、牧草红酵母(Rhodotorula graminis)、假丝酵母(Candida zemplinin)。新疆鄯善地区5属7种，分别是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri)、有孢汉逊酵母属的葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、仙人掌有孢汉逊酵母(Hanseniaspora opuntiae)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、假丝酵母(Candida.zemplinin)。甘肃莫高地区鉴定出8属11种，分别是酿酒酵(Saccharomyces cerevisiae)，葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、毕赤酵母属的发酵毕赤氏酵母(Pichia fermintans)和毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri)，东方伊萨酵母(Lorientalis)，美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)和Metschnikowia aff.fructicola，胶红酵母(Rhodotorula mucilaqinosa)和红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)，隐球酵母Cryptococcus magnus，浅白假丝酵母(Candidaalbidus)。 根据WL营养培养基分类及26S rDNA D1/D2区序列分析，本文还对新疆玛纳斯地区2005年和2006年所分离的酵母种类进行了比较。结果发现2005年采集的样品归为7属10种，2006年7属9种(表4-1)，两年份共定出10属13种。其中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤酵母克鲁维(Pichia kluyveri)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、假丝酵母(Candida zemplinin)是其共有种。浅黄隐球酵母(Cryptococcus flavescens)、罗伦氏隐球酵母(Cryptococcus laurentii)和牧草红酵母(Rhodotorula graminis)只在2005年发现；膜璞毕赤酵母(Pichia membraneraciens)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)和红冬孢酵母(Rhodosporidium mucilaginos)只在2006年发现。本文还对2006年新疆玛纳斯地区葡萄酒自然发酵过程中酵母菌在自然发酵不同阶段菌株种类及变化进行研究，表明在自然发酵不同阶段酵母菌种类存在有规律的消长。研究中新疆玛纳斯自然发酵过程酵母菌株共有7属9种：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyver)、膜璞毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、胶红酵母(Rhodotorula mucilaginos)和假丝酵母(Candida zemplinina)。在发酵初期这8属的9个种酵母都有出现，随着发酵时间的延长，发酵醪中酒精度升高，糖份慢慢减少，一些酒精耐性较差的菌株，如东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)、假丝酵母Candida zemplinina等逐渐消亡，酒精耐性较高的S.cerevisiae逐渐占据优势并最终完成发酵。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1葡萄酒相关酵母的研究历史和现状

1.1.1葡萄酒相关酵母的来源

1.1.2葡萄酒相关酵母的种类

1.1.3葡萄酒相关酵母利用的现状与发展趋势

1.2葡萄酒相关酵母分类鉴定方法研究进展

1.2.1传统酵母分类鉴定方法

1.2.2酵母分类鉴定中的分子生物学方法

1.3酵母菌鉴定中的系统发育分类方法

1.4本研究的目的和意义

第二章材料和方法

2.1试验材料

2.1.1菌种来源

2.2试验方法

2.2.1菌株分离

2.2.2试验材料的初步分类

2.2.3菌株26S rDNAD1/D2区序列测定

2.2.4基于26S rDNA序列的系统发育学分析

第三章结果和分析

3.1新疆地区葡萄酒相关酵母的分子生物学分类

3.1.1新疆玛纳斯地区酵母的26S rDNAD1/D2区的序列测定及分类研究

3.1.2新疆鄯善地区酵母的26S rDNAD1/D2区的序列测定及分类研究

3.2甘肃莫高酒厂葡萄酒自然发酵中酵母的分类鉴定及多样性研究

3.2.1甘肃莫高酒厂葡萄酒自然发酵中酵母的WL分类结果

3.2.2基于26S rRNA D1/D2区实验菌株序列比对及系统发育分析

3.3 WL鉴定特征与26S RDNAD1/D2区测序结果对比研究

3.4新疆玛纳斯葡萄酒自然发酵酵母种类和动态变化

3.4.1新疆玛纳斯葡萄酒自然发酵酵母种类

3.4.2自然发酵过程中酵母菌群的变化

3.4.3 SO2在自然发酵中对酵母种类的影响

3.5不同产区酵母种类差异比较

3.6新疆玛纳斯不同年份酵母种类差异比较

第四章讨论

4.1不同地区葡萄酒相关酵母菌群的种类差异和分类特征

4.2自然发酵过程中酵母菌种类变化

4.3系统发育树的构建和亲缘关系分析

第五章结论

参考文献

致谢

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