科学家构建了噬菌体“搭便车”携带系统

近日，东北农业大学教授张颖团队副教授张波等人构建了噬菌体“搭便车”携带系统，为叶际微生物组的调节和细菌性疾病的预防提供了新颖有效的方法。相关结果发表在EnvironmentalScience上 & Technology并被选为内封面文章。

细菌性病原体引起的大豆叶际细菌性病害导致大豆质量和生产力大幅下降，严重影响土壤、植物和环境一体化的健康。与化学杀菌剂相比，基于噬菌体的生物防治技术在农业环境中保护植物免受病原菌损害方面具有显著优势。然而，噬菌体对病原体的生物防治效率和适用范围受其固有特性的影响。

在这项工作中，团队重点关注噬菌体治疗技术的局限性，在非宿主媒体中构建了噬菌体“搭便车”，探讨了如何在农业环境中加强噬菌体治疗，以克服生物膜保护和噬菌体抗性的局限性。结果表明，该系统具有显著的协同作用，即噬菌体可使媒体细菌的定殖技能提高1.2倍，而媒体细菌可提高噬菌体感染效率约1.4倍。在大豆叶际下，该系统处理下的病原生物膜总生物量比未处理组减少58%，病原体数量减少82%。宏转录组分析显示，携带系统显著增强了媒体细菌的运动性和能量消耗，抑制了病原体的保护系统和能量消耗。

经过多组学的联合分析，研究表明，噬菌体益生菌携带系统可以形成一个携带共生体，有利于降低大豆叶际病原体的稳定性和高迁移性，刺激叶际微生物的防御功能，预防冬季豆秸秆病害。