類炭疽芽胞桿菌噬菌體03Z-1的生物學(xué)特性及裂菌效應(yīng)研究.pdf

1、為探索將噬菌體裂菌技術(shù)用于生物防護(hù)的可行性,該課題以非致病性類炭疽芽胞桿菌為試驗(yàn)菌(代替致病性的炭疽芽胞桿菌),從自然環(huán)境中篩選噬菌體,并觀察噬菌體的形態(tài)、一步生長(zhǎng)曲線、抗原特性和核酸生物學(xué)特性;為探索噬菌體對(duì)土壤中芽胞的殺滅作用,我們篩選了營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽誘導(dǎo)劑,并驗(yàn)證其與噬菌體共同作用,滅活類炭疽芽胞的效應(yīng).研究結(jié)果如下:1.以類炭疽芽胞桿菌為宿主菌,從土壤中分離到噬菌體03Z-1.該噬菌體為烈性噬菌體,效價(jià)大于10<'10>pfu/ml.

2、對(duì)類炭疽芽胞桿菌、短小芽胞桿菌均有很好裂解效應(yīng).噬菌體經(jīng)30代傳代培養(yǎng)后,仍具有雙宿主裂菌效應(yīng)和高效價(jià).2.生物學(xué)特性觀察發(fā)現(xiàn),噬菌體03Z-1在電鏡下形態(tài)為圓形或者橢圓形,無(wú)尾,大小形態(tài)基本均一,直徑在22~45nm之間.在以類炭疽芽胞桿菌和短小芽胞桿菌為宿主菌的營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上培養(yǎng)24小時(shí),形成透明噬菌斑,形態(tài)規(guī)則,近似圓形,邊緣不光滑,噬菌斑直徑約3~5mm;抗血清κ值為284.54;一步生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:潛伏期為45分鐘,平均裂解

3、量89pfu/細(xì)胞.核酸分析試驗(yàn)顯示,噬菌體為約20 000bp的雙鏈RNA噬菌體.3.噬菌體只能裂解細(xì)菌繁殖體,欲使其對(duì)土壤中的芽胞也發(fā)揮殺滅作用,我們篩選了合適的誘導(dǎo)芽胞發(fā)芽的不同營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽劑,結(jié)果顯示:在最佳作用條件下(37°C,pH7.9),以6mmol/L次黃嘌呤核苷為主要成分的營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽誘導(dǎo)劑可使類炭疽芽胞發(fā)芽率最高達(dá)68.0﹪;以70mmol/L L-丙氨酸為主要成分的營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽誘導(dǎo)劑可使類炭疽芽胞發(fā)芽率高達(dá)74.5﹪,其最佳作

4、用條件為30°C,pH8.9;混合營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽誘導(dǎo)劑可明顯提高發(fā)芽率,使最高發(fā)芽率達(dá)到85.6﹪;進(jìn)行透射電鏡觀察,可見(jiàn)被營(yíng)養(yǎng)發(fā)芽劑啟動(dòng)的類炭疽芽胞出現(xiàn)外衣及皮質(zhì)層破裂、降解,核心暴露;不同離子對(duì)芽胞發(fā)芽效率產(chǎn)生不同影響:鈉離子、鈣離子可促進(jìn)次黃嘌呤核苷啟動(dòng)類炭疽芽胞發(fā)芽反應(yīng).氨離子可促進(jìn)L-丙氨酸啟動(dòng)類炭疽芽胞發(fā)芽反應(yīng).4.將噬菌體03Z-1用于土壤中芽胞的殺滅效果觀察,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí):類炭疽芽胞桿菌噬菌體03Z-1對(duì)土壤樣本中的類炭疽芽胞