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溶藻性噬菌体WB的分离与特性分析:一种控制农杆菌过度生长的潜在生物防治剂
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:The Microbe CS0.7
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为解决农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)在植物转化过程中的过度生长问题,研究人员从印尼西爪哇废水分离出新型肌尾噬菌体ΦWB。该噬菌体具有66 nm二十面体衣壳和46 kbp dsDNA基因组,特异性感染C58衍生菌株,6小时内可清除90%宿主菌,且在pH 5-10和50°C高温下保持稳定。研究为植物转基因技术提供了新型生物防治工具。
在植物基因工程领域,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)既是得力助手又是麻烦制造者。这种革兰氏阴性菌通过Ti质粒将外源基因导入植物细胞,却常因过度繁殖导致冠瘿病和愈伤组织褐变。传统抗生素控制面临耐药性和植物毒性双重困境,而噬菌体(phage)疗法因其"精准打击"特性成为研究热点。
印尼茂物农业大学(Bogor Agricultural University)生物学系的研究团队从西爪哇工业废水分离出新型噬菌体ΦWB。通过冷冻电镜(cryo-TEM)观察到其具有典型肌尾噬菌体(Myovirus)特征:66.04 nm的二十面体衣壳和72.93 nm的可收缩尾部。宿主范围试验显示其专一感染农杆菌C58衍生株(AGL1/EHA105),对Ach5衍生株LBA4404无效。在MOI 0.01条件下,6小时即可裂解90%宿主菌,18分钟完成90%吸附。值得注意的是,ΦWB在50°C和pH 5-10环境保持稳定,这些特性使其成为温室应用的理想候选。
研究采用多项关键技术:1) 废水样本的噬菌体富集培养;2) 双层琼脂斑纯化技术;3) 冷冻电镜三维重构;4) 限制性内切酶基因组分析;5) 吸附动力学和裂解效率定量检测。
【噬菌体分离与形态】
从Bekasi工业排水渠分离的ΦWB形成3.92 mm透明噬菌斑,冷冻电镜揭示其收缩态尾部缩短至48.37 nm,符合肌尾噬菌体特征。
【基因组特性】
经HindIII酶切估算基因组为46 kbp,小于已报道的ΦSv771(69.9 kbp),提示可能存在未检测到的重复序列。
【宿主特异性】
仅感染含C58背景的农杆菌菌株,这种特异性可能与Ti质粒编码的表面受体相关。
【环境稳定性】
在pH 3-11范围测试中,pH 5-10时存活率>80%,50°C处理1小时仍保持60%活性,优于多数报道的农杆菌噬菌体。
讨论部分指出,ΦWB较已报道的ΦK2/ΦK4具有更快吸附速率(18分钟 vs 25分钟),但裂解效率低于OLIVR系列噬菌体。研究人员特别强调,其温度稳定性可能源于衣壳蛋白的特殊结构,这与T4噬菌体的SOC蛋白稳定机制类似。该发现为构建农杆菌噬菌体鸡尾酒疗法提供了新元件,未来通过与抗生素联用可望解决植物转化中的细菌污染难题。论文发表于《The Microbe》,为农业微生物防控提供了新思路。
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