煙草在線據云南煙葉信息網站報道 噬菌體是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒,噬菌體無處不在,幾乎所有的細菌都可能被噬菌體侵蝕,包括引起農作物細菌性病害的土傳性病原菌。細菌中的原噬菌體在一定條件下可以被誘導,形成有侵染能力的噬菌體。貴州省煙草科學研究院蔡劉體研究組在分析煙草青枯菌FQY_4基因組中原噬菌體生物信息學中發現,煙草青枯菌FQY_4基因組中原噬菌體-2具有典型噬菌體的特征,與對青枯菌有侵蝕裂解能力的噬菌體RSA1具較高同源性。該研究認為,研究有效誘導方法把原噬菌體-2誘導成對煙草青枯菌具有侵蝕性的噬菌體,利用原噬菌體-2和噬菌體RSA1的序列信息特征從植煙土壤或其它環境中篩選對煙草青枯菌具有侵蝕性的噬菌體,對于利用煙草青枯菌噬菌體建立煙草青枯病的生物防控策略具有重要意義。該成果發表在2月28日刊發在2015年《中國煙草學報》第1期上。
隨著基因組測序技術的不斷發展,自青枯菌GMI1000基因組測序完成之后,越來越多的青枯菌株系包括煙草青枯菌株系Y45和FQY_4的全基因組測序工作已經完成。Askora等從復雜種青枯菌株系中發現兩株噬菌體RSM3和RSM4,這兩株噬菌體的相關性非常近,但與絲狀體噬菌體不同,青枯菌株系MAFF30139的基因組中有RSM3噬菌體的前體,能通過PCR和轉化的方式使它反轉成有侵蝕能力的噬菌體。通過序列比較分析顯示,除了編碼未知蛋白的讀碼框(ORF2)和編碼決定宿主范圍的吸附蛋白外,噬菌體RSM3和RSM1的核酸序列具有高度的保守性,被噬菌體RSM1和RSM3侵染后的青枯菌細胞,其群體聚合力增強,且青枯菌細菌對其宿主番茄的致病能力降低。但煙草青枯菌基因組中原噬菌體的研究未見報道。
為了解青枯菌基因組中原噬菌體和噬菌體元件的信息,該研究組在煙草青枯菌FQY_4全基因組序列的基礎上,分析了FQY_4染色體上的原噬菌體。結果顯示,FQY_4染色體上有1個具有完整噬菌體特征的原噬菌體,3個噬菌體元件。比較青枯菌GMI1000和FQY_4中的原噬菌體的序列信息結果顯示,它們具有一定的相似性,其中,青枯菌FQY_4的原噬菌體-2與噬菌體RSA1的相似度達82%,它們有40個編碼基因高度同源,相似度達99%以上。這些信息為青枯菌原噬菌體的多樣性分析,噬菌體和青枯菌的協同進化,以及從青枯菌基因組中誘導和從植煙土壤環境中篩選對煙草青枯菌具有侵蝕能力的噬菌體研究奠定了基礎。
注:箭頭所示為原噬菌體及元件位置,其中原噬菌體-2為完整的原噬菌體。
圖1 青枯菌FQY_4染色體中原噬菌體位置分布
注:Lysis:裂解;Terminase:末端酶;Portal:侵入區;Protease:蛋白酶;Coat:外殼(Coa);Tail shaft:尾軸(sha);Attachmentsite:附著點(att);Intergrase:整合酶;Other phage-likeprotein:其它類噬菌體蛋白(PLP);Hypotheticalprotein:推定蛋白(HyP);Ohter:其它;Transposase:轉座酶(Tra);Tailfiber:尾絲(fib);Plate:尾板(Pla);tRNA:轉運核糖核酸)。
圖2 青枯菌FQY_4染色體的Prophage_2編碼基因示意圖
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察