叶晓声1, 赵何1, 陈明霞1, 李和阳2, 何小玉1
1. 华侨大学化工学院, 福建 厦门 361021;
2. 自然资源部第三海洋研究所, 福建 厦门 361005
收稿日期:2018-09-12;修回日期:2018-12-11;网络出版日期:2019-03-12
基金项目:国家自然科学基金(41506179);全球变化与海气相互作用(GASI-03-01-03-01);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(海三科2014003);福建省自然科学基金(2015J01613)
*通信作者:陈明霞, E-mail:chenmx1257@163.com;
李和阳, E-mail:heyangli@126.com.
摘要:[目的] 从海水中分离得到蛭弧菌类群(Bdellovibrio-and-like organisms,BALOs)新型菌株,丰富BALOs的种质资源。[方法] 从中国深圳大亚湾取回海水样品后,使用本实验室分离得到的Vibrio alginolyticus LF TCBS 15作为宿主,通过海水双层平板法分离得到BALOs菌株,通过光学显微镜及透射电镜观察菌体形态,对16S rDNA序列进行系统发育分析,完成分子鉴定。采用双层平板滤纸片法分析NaCl浓度、pH及温度对菌株BALOs10生长的影响并测定菌株BALOs10对16株细菌的裂解效果。[结果] 成功分离出一株以Vibrio alginolyticus LF TCBS 15为宿主的BALOs菌株BALOs10。噬菌斑呈圆形、透明且边缘光滑整齐,菌体为弧状,极生单鞭毛,菌体大小(0.21-0.44)μm×(1.25-1.87)μm。菌株最佳生长温度、NaCl浓度和pH范围分别为35-37℃、2%-3%(W/V)和7-8。菌株BALOs10可以裂解9株不同种的受试菌,占总试验菌株数(16株)的56.3%,主要是海杆菌属和弧菌属;菌株BALOs10的16S rDNA与最相近的典型菌株Halobacteriovorax marinus SJ的相似性只有92.14%,可能是一个全新的物种,将其命名为Halobacteriovorax sp.BALOs10。[结论] 本文研究发现了Halobacteriovorax属(嗜盐噬菌弧菌属)的一个新型菌株,丰富了BALOs种质资源,为后续的应用及理论研究奠定物质基础。
关键词:嗜盐噬菌弧菌细菌捕食者蛭弧菌类群裂解谱
Isolation, identification and prey range of Halobacteriovorax sp. BALOs10
Xiaosheng Ye1, He Zhao1, Mingxia Chen1, Heyang Li2, Xiaoyu He1
1. College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, Fujian Province, China;
2. Third Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, Xiamen 361005, Fujian Province, China
*Corresponding author: Mingxia Chen, E-mail:chenmx1257@163.com;
Heyang Li E-mail:heyangli@126.com.
Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (41506179), by the National Programme on Global Change and Air-Sea Interaction (GASI-03-01-03-01), by the Scientific Research Foundation of Third Institute of Oceanography, SOA (2014003) and by the Natural Science Foundation of Fujian Province (2015J01613)
Abstract: [Objective] The purpose of the study was to isolate and identify Bdellovibrio-and-like organisms (BALOs) strains from seawater and increase the known species richness of BALOs. [Methods] Vibrio alginolyticus LF TCBS 15 was used as host bacterium to isolate BALOs from seawater samples with seawater agar double-layer plate method. The seawater samples were collected from Daya bay of Shenzhen, China. The morphology of the cells was observed by light microscopy and transmission electron microscopy. 16S rDNA was used for phylogenetic analysis to complete molecular identification. The prey range on 16 different strains and the effects of NaCl, pH and temperature on the growth of strain BALOs10 were determined by double-layer plate filter paper method. [Results] A novel strain, BALOs10, was isolated using V. alginolyticus LF TCBS 15 as prey. The plaques are round, transparent and the edges were smooth and tidy. The cells are curved (0.21-0.44 μm diameter×1.25-1.87 μm long) with a single polar flagellum. Optimum growth occurs at 35-37℃, pH 7-8 and in the presence of 2%-3% (W/V) NaCl. Prey range on 16 tested strains showed that strain BALOs10 lysed 9 different strains, corresponding to 56.3% of lysis rate, and was especially susceptive to Vibrio and Marinobacter. 16S rDNA sequence analysis indicates that BALOs10 was most closely related to Halobacteriovorax marinus SJ with 92.14% similarity, demonstrating that the strain may represent a novel species. Therefore, Halobacteriovorax sp. BALOs10 is proposed. [Conclusion] strain BALOs10 may represent a novel predator of genus Halobacteriovorax, which will enrich the species resource of BALOs and lay the material foundation for subsequent application and theoretical research.
Keywords: Halobacteriovoraxpredatory bacteriaBdellovibrio-and-like organisms (BALOs)prey range
BALOs (Bdellovibrio-and-like organisms,蛭弧菌类群)是一类特殊的细菌,在自然界中主要起到一种捕食者的作用。因其具有侵染、裂解细菌的效果,类似噬菌体的作用[1],所以在微生态环境中扮演了非常重要的角色。Stolp和Petiold[2]于1962年首次在菜豆叶烧病假单胞菌(Pseudomonas phaseolicola ATCC11355)中发现后便成为了不少研究人员关注的对象,BALOs的分类及系统发育学、基因组学、捕食机制、生态学以及应用是目前该类细菌的研究热点。
BALOs中最具代表性的就是蛭弧菌属(Bdellovibrio)的细菌。BALOs大约只有典型细菌1/10-1/5的大小,也因此被称为“世界最小的捕食者”,为单细胞结构,一端生有一根极长的鞭毛,拥有短杆、弧状、螺旋状和球状等多种形态[3]。BALOs目前有明确分类地位的有7个属9个种。外寄生的Micavibrio属[4]隶属于alpha-proteobacteria纲,包含Micavibrio admirandus。真核藻外寄生的Vampirovibrio[5]隶属于Melainabacteria门,包含Vampirovibrio chlorellavorus,该捕食菌目前尚无人可以复活培养,且是捕食真核藻类,有科学家认为其不属于BALOs。拥有BALOs种类最多的是Oligoflexia纲,拥有5个属7种BALOs典型菌株:Bdellovibrio属包含2个种,分别是最早被发现的Bdellovibrio bacteriovorus[2]及在2013年由Koval等发现的非周质寄生型Bdellovibrio exovorus[6];Bacteriovorax属在2000年由Baer等创立,并将Bdellovibrio stopii重新归类为Bacteriovorax stolpii[7];Peredibacter属是2004年由Davido和Jurkevitch创立,并将Bacteriovorax starrii重新归类为Peredibacter starrii[8];Halobacteriovorax属是由Koval等创立,并将Bacteriovorax marinus和Bacteriovorax litoralis重新命名为Halobacteriovorax marinus和Halobacteriovorax litoralis[9];Pseudobacteriovorax属包含1个种,将其命名为Pseudobacteriovorax antillogorgiicola[10],是由McCauley等从珊瑚中分离出来的,属于兼性捕食菌,能独立生活,该菌与其他BALOs亲缘距离远,已被移出Bdellovibrionales目,归入新目Oligoflexales,故而有科学家认为其不为BALOs菌种。最近,李敏佳等[11]从南海海水分离出一株新型BALOs菌株BDE-1,该菌株为目前报导[12-13]的少数可以裂解革兰氏阳性细菌的BALOs菌株之一。BALOs在环境中的分布十分广泛,来源于土壤[14]、植物根际[15]、淡水[16]的BALOs多属于蛭弧菌科(Bdellovibrionaceae);来自海水和咸淡水的BALOs多分布在嗜盐噬菌弧菌科(Halobacteriovoraceae)。BALOs具有改变环境微生态群落结构的作用[17],是重要的微生态平衡调节者;BALOs能够寄生及裂解海水养殖中常见的弧菌等致病菌,提高养殖个体的存活率[18-19],对水产养殖生物细菌性疾病具有重要的防控作用;Yu等的研究中还将BALOs用于城市废污泥的生物分解[20]。然而,目前系统发育地位明确的BALOs只有9种,占总数的不到1/10[21],BALOs新种发掘及系统发育研究具有重要科学及应用价值,机遇和挑战并存。
本文从深圳大亚湾海水中分离得到一株Halobacteriovorax (嗜盐噬菌弧菌)新型菌株BALOs10,通过培养、形态学观察、生理特性分析和16S rDNA系统发育分析完成其初步鉴定,并对该菌株的裂解谱进行了测定分析,为后续该菌株的开发利用提供理论参考。
1 材料和方法 1.1 材料
1.1.1 样品: 海水样品于2017年1月17日采集于大亚湾02号站位(22.36684° N,114.34682° E,水深30 m,水温21.2 ℃),样品采集后冷藏运至实验室并于48 h内完成分离培养。
1.1.2 主要试剂和仪器: Premix-Taq (上海宝赛生物技术有限公司),DNA Marker (宝生物工程大连有限公司),细菌基因组快速抽提试剂盒(生工生物工程(上海)股份有限公司),PCR仪T-100 (Bio-Rad),凝胶成像分析系统JS-680D (上海培清),高速离心机1-14 (Sigma),高速冷冻离心机5408 R (Eppendorf),电泳系统DYY-5型(北京六一仪器厂),Multiskan FC型酶标仪(Thermo scientific),透射电子显微镜JEM-1230 (JEOL)。
1.1.3 培养基: (1) 2216E培养基:参考陈明霞等[22]的描述配制;(2)海水双层琼脂:上层琼脂,琼脂粉7 g,加过滤海水补足1 L;下层琼脂,琼脂粉15 g,加过滤海水补足体积至1 L。
1.2 BALOs菌株分离与培养
1.2.1 宿主菌制备: 用于分离、培养菌株BALOs10的宿主菌为本实验室分离的Vibrio alginolyticus LF TCBS 15,将宿主接种于100 mL 2216E液体培养基中,150 r /min、28 ℃振荡培养24 h。10000×g离心5 min,倒掉上清液,加入10 mL的无菌海水重悬,制成1×109 CFU/mL宿主菌悬液,4 ℃保存。
1.2.2 BALOs分离纯化: 采用海水双层琼脂平板法。取1 mL水样加入含有1 mL 1×109 CFU/mL宿主菌悬液的离心管中,混匀,放置30 min;然后加入10 mL融化后冷却至50 ℃的海水上层琼脂,快速混匀,倾注至海水下层琼脂平板上,于28 ℃正置培养。每隔24 h观察噬菌斑的出斑情况,挑取单个噬菌斑进行3次以上的双层平板纯化培养,至噬菌斑大小均一。
1.2.3 BALOs的液体培养: 将10 mL 1×109 CFU/mL宿主菌悬液加入至90 mL无菌海水中,同时接种单个噬菌斑,150 r /min、28 ℃振荡培养24 h。镜检观察BALOs的生长情况。
在96孔板中将20 μL 1×109 CFU/mL宿主菌悬液加入至160 μL无菌海水中,再加入20 μL 1×109 CFU/mL菌株BALOs10菌液,于25 ℃振荡培养,使用酶标仪测定培养液的OD620值,因BALOs在培养时会裂解宿主,从而导致OD620降低,以此反映了BALOs的生长情况,每隔1 h测定1次,连续测定30 h。
1.3 形态观察
1.3.1 光学显微镜观察: 取培养24 h后的菌株BALOs10与宿主的共培养液1 μL,采用1% (W/V)草酸铵结晶紫染液进行简单染色,在光学显微镜下观察。
1.3.2 透射电子显微镜观察: 将培养24 h后的100 mL菌株BALOs10与宿主共培养液通过15500×g离心收集菌体,用无菌水清洗3次,采用磷钨酸负染液对菌体进行处理,在透射电子显微镜下观察并拍照。
1.4 BALOs 16S rDNA系统发育分析
1.4.1 样品制备及DNA提取: 将培养24 h后的100 mL BALOs菌液通过3次2000×g离心15 min,每次都取上清液,最后使用15500×g离心收集BALOs菌体,使用1 mL无菌海水重悬BALOs菌体沉淀,之后进行镜检,视野中宿主比例低于1%即可。使用细菌基因组快速抽提试剂盒,提取BALOs基因组DNA。
1.4.2 PCR扩增16S rDNA片段: 上游引物(27F):5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′,下游引物(1492R):5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′,引物由上海生工合成。采用25 μL反应体系,12.5 μL 2×Premix-Taq,引物各0.5 μL (10 μmol/L),模板0.5 μL,ddH2O补足体系至25 μL。PCR反应条件:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,32个循环;72 ℃ 10 min。1% (W/V)琼脂糖凝胶电泳检测扩增结果。将扩增后的16S rDNA片段TA克隆至pMD?18-T载体,并导入到Trans 5α感受态细胞中,筛选阳性克隆子。
1.4.3 序列测定及系统发育分析: 将符合要求的阳性克隆子交由厦门铂瑞生物科技有限公司进行测序。将所得到的序列在EzBioCloud中进行同源性比对,获得其他相关的BALOs典型菌株的16S rDNA序列。使用MEGA 7软件采用最大似然法构建系统进化树,自举(Bootstrap)分析后进行置信度检测,自举数据集为1000次。
1.5 NaCl浓度、pH及温度对菌株BALOs10生长的影响 使用海水双层平板滤纸片法,在50 ℃上层琼脂中加入1 mL 1×109 CFU/mL宿主菌悬液,倾注入下层琼脂平板上,待其凝固后,在双层平板上贴上无菌的6 mm滤纸片,滴加5 μL新鲜培养了24 h的BALOs 10菌液于滤纸片上。测定的NaCl浓度梯度设置为0、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%,置于28 ℃培养;测定的温度梯度设置为8、15、20、25、28、30、35、37、40、45、50 ℃;测定的pH梯度设置为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(pH 5,6,7,8),Tris-HCl缓冲液(pH 7,8,9),碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(pH 9,10),置于28 ℃培养。上述3个指标分别于0、12、24、36、48、60、72、84、96、108、120 h测定噬菌斑直径的大小,从而判断菌株BALOs10的生长情况。
1.6 菌株BALOs10裂解谱 采用海水双层平板滤纸片法,将1 mL 1×109 CFU/mL受试菌悬液与上层琼脂混匀后倾注入底层琼脂平板中,待其凝固后,在双层平板上贴上无菌的6 mm滤纸片,滴加5 μL新鲜培养了24 h的菌株BALOs10菌液于滤纸片上,28 ℃培养5 d,每24 h观察噬菌斑的生长情况。用于裂解谱测试的菌株共16株(表 1)。
表 1. 菌株BALOs10对16株受试细菌的裂解谱 Table 1. Prey range of strain BALOs10 on 16 tested bacteria
Tested strains | Lysis ability |
Vibrio alginolyticus LF TCBS 15 | + |
Aliiroseovarius sediminilitoris L04 17 | - |
Alteromonas macleodii XTJ 1-5 DCM 36 | + |
Erythrobacter citreus XTJ 1-4 200M 33 | - |
E. lutimaris XTJ 1-1B 31 | - |
Halomonas meridiana XTJ 1-4 200M 32 | + |
Labrenzia alba L08 28 | - |
Marinobacter adhaerens L08 25 | + |
M. algicola L01 1 | + |
M. flavimaris L03 13 | + |
M. hydrocarbonoclasticus XTW 3-1B 51 | + |
Pseudoalteromonas shioyasakiensis XTW 2-2B 47 | + |
Pseudomonas psychrotolerans XTW 3-10 64 | - |
Bacillus subtilis A217 | - |
Escherichia coli DH5α | + |
Staphylococcus aureus A219 | - |
+: Susceptibility; -: Nonsusceptibility. |
表选项
2 结果和分析 2.1 菌株BALOs10的培养特性 以V. alginolyticus LF TCBS 15为宿主,通过使用双层平板分离纯化得到一株噬菌能力较强的菌株BALOs10,能在24 h内形成直径1-2 mm的噬菌斑,噬菌斑呈圆形、透明且边缘光滑整齐(图 1),可随培养时间的延长而有规则地扩大,具有典型的BALOs噬菌斑特性。液体培养过程中,BALOs10可以在25 ℃、30 h内将宿主浓度从OD6200.88降至0.25 (图 2),裂解率达99%以上。
图 1 菌株BALOs10噬菌斑形态(24 h) Figure 1 Plaque morphology of strain BALOs10 (24 h). |
图选项 |
图 2 菌株BALOs10对宿主Vibrio alginolyticus LF TCBS 15的裂解曲线 Figure 2 Lysis of Vibrio alginolyticus LF TCBS 15 by strain BALOs10. |
图选项 |
2.2 菌株BALOs10菌体形态 经过24 h的液体培养并制片观察,菌株BALOs10共培养物在光学显微镜下可见2种菌体,其中大的为宿主菌V. alginolyticus LF TCBS 15,小的为菌株BALOs10,呈现弧状或杆状,菌体数量多,大小远小于宿主细胞(图 3-A)。
图 3 菌株BALOs10的个体形态 Figure 3 Cell morphology of strain BALOs10. A: Light micrograph of strain BALOs10 (24 h liquid co-culture), arrow 1 represents BALOs10 cell, arrow 2 represents prey cell; B: Transmission electron micrograph of strain BALOs10. |
图选项 |
在透射电镜下菌株BALOs10形态为弧杆状,极生单鞭毛,鞭毛长度4.88 μm,宽度19-25 nm,有鞘;菌体大小(0.21-0.44)μm×(1.25-1.87) μm,具有典型的BALOs的形态特征(图 3-B)。
2.3 菌株BALOs10的16S rDNA序列及系统发育分析 测序获得菌株BALOs10的16S rDNA有效序列1447 bp,提交GenBank的登录号为MH590696。通过使用EzBioCloud对菌株BALOs10菌株的16S rDNA序列进行比较,结果显示菌株BALOs10与已知典型菌株H. litoralis JS5和H. marinus SJ的相似性分别为92.14%和90.68%,系统发育分析表明菌株BALOs10处于Halobacteriovorax的分类簇中(图 4),且处于一个独立的进化分支上,可能属于一个全新的物种,因为只有一株,故将其暂归于Halobacteriovorax属。
图 4 基于16S rDNA序列构建的菌株BALOs10及其相关菌株的系统进化树 Figure 4 Phylogenetic tree of strain BALOs10 and its related strains based on 16S rDNA sequences. Numbers in parentheses represent the accession numbers in the GenBank for the 16S rDNA sequences of the strain. Numbers at the branch points indicated the bootstrap values. Bar (0.050) represents sequence divergence. |
图选项 |
2.4 菌株BALOs10的生理特性
2.4.1 NaCl浓度对菌株BALOs10生长的影响: 菌株BALOs10生长的适宜NaCl浓度在2%-4% (W/V)(图 5),在2%左右生长最快,在NaCl浓度为0时不生长,NaCl浓度高于4%也可以生长,生长延迟24-36 h,5%以上的NaCl浓度下不生长。说明菌株BALOs10是一株需盐性的海洋细菌。
图 5 NaCl浓度对菌株BALOs10生长的影响 Figure 5 The effect of NaCl concentration on the growth of strain BALOs10. |
图选项 |
2.4.2 pH对菌株BALOs10生长的影响: 本研究设定了3个缓冲体系:磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲体系(pH 5-7),Tris-HCl缓冲体系(pH 7-9)及碳酸钠-碳酸氢钠缓冲体系(pH 9-10)。在pH 7-8时,菌株BALOs10生长速度最快,pH 6及pH 9时生长较为缓慢(图 6)。可见,菌株BALOs10的最佳生长pH值为7-8,与自然环境中海水的pH值相当,再次暗示该菌株可能属于原生的土著海洋细菌。
图 6 pH对菌株BALOs10生长的影响 Figure 6 The effect of pH on the growth of strain BALOs10. |
图选项 |
2.4.3 温度对菌株BALOs10生长的影响: 菌株BALOs10可以在15-40 ℃的范围内生长(图 7)。35-37 ℃下菌株BALOs10的噬菌斑的扩张速度最快,低于15 ℃不生长或者生长速度十分缓慢,高于45 ℃也不生长,说明菌株BALOs10的温度适应范围相对较广,利于其在不同海域的生存及分布。
图 7 温度对菌株BALOs10生长的影响 Figure 7 The effect of temperature on the growth of strain BALOs10. |
图选项 |
2.5 BALOs10的裂解谱 16株准受试菌中有9株能被菌株BALOs10裂解(表 1),裂解率达到56.3%,其中可裂解弧菌属(Vibrio)、麦氏交替单胞菌属(Alteromonas)、盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、埃希氏菌属(Escherichia),对弧菌属和海杆菌属裂解能力最强。
3 讨论 本研究所分离得到的菌株BALOs10有着噬菌弧菌目的典型特征,菌体大小、形态和噬菌斑的形成与典型Halobacteriovorax属(嗜盐噬菌弧菌属)相似。基于16S rDNA序列的比对结果分析表明,BALOs10菌株与典型菌株H. marinus SJ的相似性只有92.14%。一般菌株间的16S rDNA序列的的相似性大于98%可以认定为是同一物种[23],相似性在95%-97%之间为同一个属,所以菌株BALOs10可能属于一个新属新种,因为只有一株菌,故将菌株BALOs10暂时归于Halobacteriovorax属,将其命名为Halobacteriovorax sp. BALOs10。菌株BALOs10与其他典型菌株BALOs菌株的特性比较如表 2所示。
表 2. 菌株BALOs10与BALOs相关典型菌株特性比较 Table 2. Classification general features of strain BALOs10 and related type strains of BALOs
Characteristic | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Gram stain | - | - | - | - | - | - | - |
Na+ required (≥0.5%) | + | + | + | - | - | - | - |
Optimum NaCl (%, W/V) | 2-3 | 0.5 | 2-3 | ND | ND | ND | ND |
Optimum pH | 7.0-8.0 | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
Optimum temperature/℃ | 35-37 | 15-35 | 15-30 | 15-35 | 15-35 | ND | 20-30 |
Width of flagellum/nm | 19-25 | ND | ND | ND | 28 | 29 | ND |
Intracellular growth | + | + | + | + | + | - | + |
Bdelloplast formation | + | + | + | + | + | - | + |
Strains: 1: BALOs10; 2: Halobacteriovorax litoralis JS5[9]; 3: H. marinus SJ[9]; 4: Bacteriovorax stolpii DSM 12778[7]; 5: Bdellovibrio bacteriovorus HD100[2]; 6: B. exovorus JSS[6]; 7: Peredibacter starrii A3.12[8]; +: positive; -: negative; ND: no data available. |
表选项
菌株BALOs10的最佳生长条件为pH在7.0-8.0,NaCl浓度为2%-4%,温度为35-37 ℃,其他BALOs菌株的最佳培养条件为pH 7.2-7.6,NaCl浓度为0.5%-4.0%,温度为22-30 ℃ (表 2)。菌株BALOs10的最适pH值和NaCl浓度与其他BALOs生长繁殖的普遍特征相符合,但是生长温度范围更广,最佳的生长温度为35-37 ℃,与已知的BALOs有明显的差异。该温度与温血动物相近,对于未来该菌株应用于温血动物的益生菌具有重要的参考价值。此外,菌株BALOs10生长速度较快,在最佳生长条件下,接种量为5%,12-18 h生长达到最高值,说明菌株BALOs10具有较强的裂解细菌的活力,在生产和应用中将具有更好的应用价值。
菌株BALOs10可以裂解16株受试菌种的9株,裂解率达到56.3%。菌株BALOs10的裂解谱范围较广,可以裂解多种革兰氏阴性细菌,其表现出对弧菌属和海杆菌属细菌的裂解能力较强,这也与之前Henry的研究中海洋BALOs在有其他细菌的存在的情况下优先裂解弧菌属的细菌[24]的结果相一致。对于不同来源的细菌表现出不同的裂解情况,这可能是因为BALOs对不同的宿主外膜成分所表现出的不同的粘附效率[25]。Pineiro等[26]对大盐湖BALOs宿主裂解实验中首先报道了BALOs对某些弧菌表现出不同的裂解能力。在本文的裂解谱实验中菌株BALOs10对于同属于Pseudoalteromonas属的2个不同种的菌株表现出不同的裂解能力。尽管裂解谱的测试并不能为BALOs的系统分类与鉴定提供可靠的依据,但是可以据此对特定环境BALOs的表型差异进行区分以及了解捕食者对特定细菌群落的存在的可能影响,具有重要的生态学意义。此外,菌株BALOs10对16株细菌的裂解谱的分析表明,其具有成为海水养殖微生态制剂的潜力。以往对嗜盐的BALOs的裂解谱研究发现它们优先裂解弧菌[24]。弧菌是近海中常见的细菌类群之一,由其引起的弧菌病是海水养殖中最普遍的细菌性疾病,会导致鱼、虾和贝类的大量死亡[27]。本研究中作为宿主使用的溶藻弧菌(V. alginolyticus)能引起对虾和海水鱼类的败血症,表现为溃疡、烂鳍,在全世界范围内皆有流行[28]。菌株BALOs10可以在25 ℃、30 h内将溶藻弧菌(V. alginolyticus LF TCBS 15) OD620由0.88降至0.25以下,裂解效果达到99%以上,具有防控海水养殖生物弧菌病的应用潜力。
目前,关于BALOs新种的文章并不多,其研究也主要集中在对B. bacteriovorus HD100的基因以及应用相关的研究。BALOs的分类工作进展较为缓慢,分类上较为混乱,菌种资源较少,应用范围较小,这些都是目前BALOs研究所存在的问题。BALOs广泛存在于各类环境中并且其种类十分丰富,Pineiro等[29]发表的环境嗜盐噬菌弧菌的全球多样性调查的结果显示嗜盐噬菌弧菌的系统发育和环境中的多样性要比之前所知的更多。Kandel等应用荧光定量PCR (qPCR)和高通量测序方法研究零排放养殖系统(ZDS)中的BALOs的丰度和多样性,结果表明淡水和咸水ZDS系统中BALOs占细菌总数0.13%-1.40%,并且具有丰富多样性[30]。Li与Williams运用454焦磷酸测序分析也发现海水中的BALOs存在大量的全新的物种[21]。因此,发掘不同环境的BALOs种质资源,发现并鉴定新菌株,完善BALOs的分类体系,将为BALOs的应用及更深层次的理论研究打下坚实的基础。
References
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