寄生噬菌体和细菌宿主的本土适应性

寄生噬菌体和细菌宿主的本土适应性

“生物多样性”很大程度上取决于外来物种在本土环境中的适应和发展.通常来说,当生存环境发生改变时,寄生生物能为其宿主调节生存竞争压力.已有大量证据表明寄生虫和宿主的确具有本土适应性,但是我们对地球上最为丰富的微生物体——细菌和他们的寄生噬菌体却知之甚少.实际上,微生物多样性最终决定了生态系统的功能和环境的变化.最近一系列的科学研究引发了科学界对微生物多样性的另一话题:那就是生物因素和非生物因素对促进生物多样性的相对重要性.

噬菌体具有裂解性,它们附着在细菌的细胞表面,注入基因物质,然后利用宿主细胞再生进行繁衍.因此,了解细菌和噬菌体群落结构尤为重要.

研究人员利用土壤样品进行了现场试验,以确定一组细菌和噬菌体的本土适应性.在英国牛津Meadoew Port长满草的滩涂上进行网格化采样.2个网格、长×宽=25cm×25cm,每个网格5等分,进行取样.取样的钻孔直径在1cm左右.研究人员从每个样品中提取了24种具有相同结构的细菌群落和总噬菌群的悬浮液.经过核糖体RNA 16S的排序随机选择群落试验证明:悬浮液中主要的分离体为Stenotrophomonas,占体积含量的75%.

为了判断在25cm×25cm网格中细菌通过噬菌体繁衍的个数.通过一昼夜的细菌培养,研究人员从每个网格中析出了600个菌群,混合着25种噬菌体的悬浮液(瘟疫现象表明细菌体可以携带病毒,并进一步裂解).在2个网格中,分别显示出199种和241种蚀斑克隆.这证明,大量细菌(33%～40%)可以通过噬菌体在原著地上进行裂解和繁衍.

李青青 译自《Science》, August,14:5833 (2009)