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1、多價噬菌體分離篩選及靶向滅活土壤病原菌的應用研究*2017年度江蘇省環(huán)?？蒲姓n重點項目（2017005）、2017年江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項（CX(17)3047）、中國科學院青年創(chuàng)新促進會（2018350）、國家自然科學基金面上項目（41771350）資助趙遠超1,2，葉茂2?通訊作者，E-mail：yemao@issas.ac.cn作者簡介：趙遠超（1993-）男黑龍江省齊齊哈爾市碩士研究生主要從事噬菌體分離純化、定向進化及農(nóng)業(yè)噬菌體療法在致病細菌污染土壤中的靶向滅活研究E-mail:2016103027@njau.edu.cn收稿日期：年-
2、月-日；收到修改稿日期：，夏冰3，焦文濤4，馮彥房5，都瑞軍6，杜道林6，張忠云2，黃丹2，孫明明1，武俊1，胡鋒1，蔣新2，杜良成7（1南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院，土壤生態(tài)實驗室，南京?210095）（2中國科學院土壤環(huán)境與污染修復重點實驗室(中國科學院南京土壤研究所)，南京210008）（3安徽省環(huán)境科學研究院，合肥230022）（4中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京100085）（5江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京210014）（6江蘇大學環(huán)境安全工程學院，環(huán)境生態(tài)研究所，鎮(zhèn)江，212013）（7Neb
3、raska大學-Lincoln校區(qū)，化學系，美國，68588）摘 要農(nóng)田土壤中殘留和滋生多種病原菌會對人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來顯著的安全隱患，開展針對性的生物修復研究十分迫切。噬菌體療法靶向滅活土壤中病原菌的技術為修復此類污染土壤提供了全新途徑。本研究以南京城郊某奶牛場牛糞堆積池周邊，糞腸桿菌和假單胞菌復合污染農(nóng)田土壤為例，首先篩選和純化獲得兩株專一型噬菌體（YSZ1和YSZ5），再人為加速其宿主譜的表達過程，獲得對應的多價噬菌體（YSZ1R和YSZ5K），并進行生物學特性（形態(tài)、核酸、最佳感染復數(shù)、一步生長曲線等）鑒定，發(fā)現(xiàn)：在水相和污染土壤中不同噬
4、菌體對于同步滅活病原菌的能力依次是YSZ5K＞YSZ1R＞YSZ5＞YSZ1，并且施用多價噬菌體療法有助于維護和改善修復后土壤微生物生態(tài)功能多樣性與穩(wěn)定性。本研究結果可為噬菌體療法靶向滅活土壤中多種病原菌提供切實可行的修復技術。關鍵詞??病原菌；土壤；噬菌體療法；靶向滅活中圖分類號????S154.1???????文獻標識碼???A???????由于我國現(xiàn)階段畜禽糞便安全化處理技術或環(huán)境管理仍存在一定的不足或缺失，許多城郊畜牧業(yè)養(yǎng)殖廠周邊的農(nóng)田土壤常成為殘留和滋生人畜共患病原菌的高風險熱點區(qū)域，13嚴重影響人體健康和環(huán)境安全[[1]Zhu?J?C,?
5、Zhang?Z?Q,?Fan?Z?M,?et?al.?Biogas?Potential,?Cropland?Load?and?Total?Amount?Control?of?Animal?Manure?in?China[J].?Journal?of?Agro-Environment?Science,?2014,?33(3):?435-44]。因而，針對病原菌污染農(nóng)田土壤，開展必要的生物修復技術研究十分迫切。噬菌體療法（Phage?Therapy）為修復上述污染土壤提供了一種全新途徑。細菌噬菌體（簡稱噬菌體）是一類較為專屬捕食活體宿主細菌而存活的生物體
6、，在土壤、水、空氣乃至人/動物體表或腸道內均廣泛分布了大量噬菌體，據(jù)估算其總量達到1031數(shù)量級[[2]Sharon?I,?Morowitz?M?J,?Thomas?B?C,?et?al.?Time?series?community?genomics?analysis?reveals?rapid?shifts?in?bacterial?species,?strains,?and?phage?during?infant?gut?colonization[J].?Genome?Research,?2013,?23(1):111-120]。噬菌體療法是指通
7、過分離、篩選、純化和富集宿主病原菌的專屬噬菌體之后，向污染土壤中添加特定噬菌體菌液，定向侵染滅活病原菌的修復方式[[3]Alves,?Diana?R.?Development?and?characterisation?of?a?responsive?polyvalent?bacterio-phagetherapeutic[D].CityofBath,DEPARTMENTOFCHEMISTRYUNIVERSITYOFBATH,2015-][[4]Bhattacharjee?A?S,?Choi?J,?Motlagh?A?M.?Bacteriophage?
8、therapy?for?membrane?biofoul-ing?in?membrane?bioreacto
