温度对噬菌体和青枯菌互作的影响
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1材料与方法 3
1.1材料3
1.1.1青枯菌Rs11154
1.1.2噬菌体4
1.2方法 3
1.2.1微孔板实验系统4
1.2.2噬菌体青枯菌共进化的研究方法4
1.2.2.1噬菌体和青枯菌共培养4
1.2.2.2转接4
1.2.2.3青枯菌分离4
1.2.2.4噬菌体分离4
2结果与分析4
2.1温度对青枯菌的影响4
2.2温度对噬菌体的影响5
2.2.1温度对青枯菌数量的影响5
2.2.2温度对青枯菌致病力的影响5
2.3温度对噬菌体和青枯菌互作的影响6
3讨论 9
致谢9
参考文献10
温度对噬菌体和青枯菌互作的影响
引言
引言
植物细菌性枯萎病——青枯病是由根际病原菌——茄科劳尔士菌（Ralstonia solanacearum 青枯菌）引起的，是一种世界很常见的一种植物细菌性病害。青枯菌是一种土壤习居菌，它的生活史包括两个阶段：腐生和寄生。在土壤中处于腐生阶段，可以依靠植物残体分解而生存。在条件适宜的情况下可以转换为寄生模式，侵染宿主。[1]青枯菌在进入植物后会在维管束定殖并分泌胞外多糖阻塞维管束，导致植物枯萎死亡。青枯菌在侵染宿主的过程中也在和宿主协同进化以适应宿主，在生理和致病性方面发生了 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
明显地演化。Gillings等为了反映青枯菌种内基因型和表型的多样性，提出了青枯菌复合种的概念。[2]这个复合种能感染54个科的450多种植物，包括许多重要的经济作物，如烟草、番茄和马铃薯等。
青枯病作为一种植物细菌性疾病，传统的化学防治、合理轮作、抗病品种等措施无法有效控制该病的发生。[3]鉴于传统方式防治青枯病的困难，已经尝试使用非致病菌株、腐生菌、植物促生菌来进行生物防治。但是这些生防制剂的生防效果是不稳定的，而且随着细菌对抗生素耐药性的增强，利用噬菌体进行细菌病害防治越来越受到人们的重视。
噬菌体是一种能专性侵染细菌并能使细菌裂解的一种DNA病毒。噬菌体侵染细菌有两种循环方式，用于防治青枯病的噬菌体是烈性噬菌体，它利用细菌的细胞器产生自己的DNA和蛋白质外壳装配后通过裂解细菌释放。而已报道的能侵蚀青枯菌的噬菌体有双链 DNA 类型的短尾噬菌体科、肌尾噬菌体科和单链 DNA 类型的丝状噬菌体。[4]
细菌和噬菌体在不断地相互作用。为了能抵御噬菌体的侵染并完成自己的生活史，细菌进化出了许多的防御机制，同样地，噬菌体也会发展出反制策略来逃避这些抗病毒系统[5]。细菌抗噬菌体系统包括吸附抑制：改变细胞表面受体以抑制噬菌体附着于细胞表面；限制性修饰：切割侵染的噬菌体的基因组；流产感染：诱导其他细胞凋亡以中止噬菌体感染等。然而，尽管存在这些策略，但大部分细菌因为噬菌体感染而死亡。因为由于噬菌体的基因可塑性很高而且繁殖速度很快，噬菌体已经形成了多样化的策略，以在明显受到良好保护的细菌细胞中繁殖。
目前噬菌体与细菌的互作在实验室得到广泛研究，但是却不能准确地预测自然环境中的结果。之前的研究表明，生防菌的生防效果受温度的影响。而且也有研究表明温度会影响噬菌体和细菌的互作。当细菌权衡噬菌体抗性和自身毒性时，噬菌体会选择出毒性较低的病原菌。[6]Friman等人发现噬菌体可以限制高温对细菌毒性的增加。[7]Quance等人的研究发现，E.coli的竞争适应性的减少很大程度上取决于温度，而且噬菌体抗性成本会随着温度逐渐增加。[8]Buckling等人发现，当噬菌体的适温范围小于宿主细菌时，那么随着温度的增加，噬菌体和宿主菌拮抗共进化会加速噬菌体的灭绝。[9]
温度作为环境因子之一会影响噬菌体和青枯菌。一方面，温度升高会使青枯菌的毒性增强，青枯病在温度达到22℃以上开始发病，在温度高于30℃时开始流行[10]。青枯菌生长温度范围是18～37℃，最适温度30～35℃，当温度达到53℃时青枯菌就会死亡。另一方面，噬菌体的活性以及侵染能力也受到温度的影响：T4组装中的亿些步骤在低于19℃的温度下被抑制，导致衣壳，预制头，部分护套尾部和裸露的芯体的积聚[11]。在噬菌体λ中，在低于22℃的温度下DNA注射是无效的[12]。已知的是，噬菌体抗性往往招致竞争生长成本，这可能由于用于营养物的摄取的敏感噬菌体附着受体的损失。高温选择对细菌最大生长速率和生物膜形成没有影响，然而，在没有噬菌体的情况下，高温选择增加了细菌的活力，因此，细菌生长的减少可能导致感染期间宿主利用的效率降低，从而降低细菌的致病性。
噬菌体和青枯菌生长的最适温度不一样，它们对于不同的温度的反应可能也是不一致的。细菌致病性的增加最明显伴随着运动性的增加，而在噬菌体存在的情况下高温不增加细菌运动性，在细菌运动性（鞭毛蛋白表达）中温度控制的增加可以使噬菌体感染的几率有所增加[13]。细菌的运动性增加可能会导致细菌更频繁地遇到噬菌体从而被噬菌体侵染而直接增加细菌死亡率。因此，当在不同的温度条件下共培养时，它们之间的相互作用会受到温度的影响，这可能会导致青枯菌获得噬菌体的抗性继续存活下来，或者噬菌体成功侵染、裂解青枯菌等不同的结果。
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