巴丹吉林沙漠中很多盐湖呈现碱性,盐度最高达到470 g/L,p H在9至11之间。同时,由于地下水的补给,沙漠中有许多淡水湖,因此盐度呈现梯度变化,微生物资源非常丰富。本研利用分子生态学的方法,采用克隆文库和高通量测序技术,利用Mothur和R软件,研究不同盐度和p H下原核生物的群落结构、分布规律及其与环境因子之间的相互作用。从而揭示了沙漠盐湖中微生物的特性,对极端微生物的分类和鉴定提供新的理论和技术支持。主要研究结果如下:(1)细菌的微生物多样性高于古菌。细菌主要属于变形菌亚门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等几十个门类;而古菌多数为广古菌门(Euryarchaeota)。(2)土样的微生物多样性普遍大于水样。在覆盖度都在99.5%以上的情况下,2013年水样鉴定出16个门类,而土样鉴定出37个门类,土样的香浓多样性指数和辛普森多样性指数均高于水样。(3)样品间的聚类主要受盐度的影响。高盐度的样品聚在一起,低盐度的样品聚在一起。盐度影响了样品中细菌和古菌的相对比例,在盐度越高的环境中,古菌所占的比例越大。(4)物种的多样性与盐度和碱度都没有直接关系。无论是在淡水湖、咸水湖还是高盐度盐湖,均可出现较高的微生物多样性。同时,在碱度从8.52到10.27的变化范围内,微生物多样性并无线性变化。(5)紫色硫细菌和硫氧化菌在苏打盐湖的生物硫循环中起关键作用,并且在样品中丰度很高。尤其是在土样中,大部分细菌为硫氧化菌,如Sulfuricurvum属、Desulfonatronospira属和Dethiobacter属。水样中的硫氧化菌比例较土样小,一类是Thiothrix属非嗜盐的硫氧化菌,另一类是Spiribacter属中度嗜盐的硫氧化菌。(6)淡水湖中主要分布有硫氧化菌和蓝细菌;中盐度盐湖中分布的属主要有Halorubrum属和Halomonas属等中度嗜盐菌;高盐度盐湖中分布的属主要有Halohasta属等具有视紫红质的极端嗜盐古菌。