摘要
由茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)侵染引起的土壤青枯菌生物障碍素有“植物癌症”之称，是一种毁灭性土传细菌病害。福建省位于我国东南地区，5-6月降雨量大，气温较高的永定、宁化、沙县、清流等县是土壤青枯菌生物障碍的高发区，平均发病率在13.3%-94.9%，危害极大。传统的物理和化学方式存在一定的弊端，消减效果不稳定且存在生态和健康风险。噬菌体数量庞大，具有易于分离获得、精准靶向、高效裂解病原菌等特点，已然成为极其重要的生物防治手段之一。但环境中复杂的生物和非生物因素，尤其是田间青枯菌的高度多样性是制约了噬菌体应用稳定性的重要因素。青枯菌可分为5个生理小种、6个生化小种、4个基因型和大量序列变种，青枯菌的多样性是否存在区域性？是否可以针对特定地区的青枯菌筛选获得高效稳定的噬菌体资源？本研究以福建地区土壤青枯菌生物障碍为靶标，采集典型病区土壤，分离筛选青枯菌及其专性噬菌体，检测青枯菌和噬菌体的基础生物学特性，初步构建了福建地区青枯菌及专性噬菌体的资源库；从所建立的资源库中筛选SMGY6-4、FJNK8、SMHS1-2、SMHS2-1等4株噬菌体组成噬菌体鸡尾酒P1，以实验室前期保存的4株广谱性噬菌体YC01、YC23、SMGY3-3、LLDHB5-1组成噬菌体鸡尾酒P2为对照，在室内孔板和温室盆栽体系下比较两组噬菌体鸡尾酒不同接种浓度和接种方式下抑制青枯菌效果的差异，主要研究结果如下： 1. 从福建地区土样中分离获得132株青枯菌，70株噬菌体初步构建了福建地区青枯菌和噬菌体资源库。检测青枯菌的序列变种、致病力等生物学特征，最终选取SMGY1-1和SMWZ1-1两株强致病性青枯菌作为后续研究菌株。基于噬菌体的来源和宿主范围构建了两组噬菌体鸡尾酒，分别为福建地区的原位噬菌体鸡尾酒P1和广谱性噬菌体鸡尾酒P2。进一步检测这些噬菌体的噬菌斑大小、电镜形态、基因组等特性。噬菌体FJNK8的噬菌斑在3-4 nm，其他噬菌斑在1-2 nm；初步判定SMGY6-4、SMGY3-3、LLDHB5-1和SMHS1-2是肌尾噬菌体，FJNK8、SMHS2-1、YCO1和YC23为短尾噬菌体；原位噬菌体鸡尾酒中噬菌体FJNK8的基因组成与其他3株噬菌体差异较大，广谱性噬菌体鸡尾酒中噬菌体SMGY3-3基因组成与其他3株噬菌体差异较大。 2. 设置104 pfu/mL、106 pfu/mL和108 pfu/mL 3个不同接种浓度，研究两组噬菌体鸡尾酒的抑菌效果。发现在3个浓度下，P1和P2两组噬菌体鸡尾酒对青枯菌的抑制率均在95%以上，表明低浓度的噬菌体鸡尾酒就能达到很好的抑菌效果。盆栽试验结果表明，广谱噬菌体鸡尾酒P2对番茄土壤青枯菌生物障碍的消减效果更好，接种浓度为105 pfu/g土具有更好的消减效果，增加茎部注射强化并没有显著提高噬菌体鸡尾酒的消减效果。 本研究初步构建了靶向福建地区的青枯菌及其专性噬菌体的资源库，在此基础上比较了原位噬菌体鸡尾酒和广谱性噬菌体鸡尾酒抑制青枯菌的差异。相关研究结果为建立高效稳定消减土传青枯菌的靶向噬菌体疗法提供数据支撑。
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