【摘 要】
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病毒是地球上数量最多的生命体,据估计,高盐水环境中的病毒浓度高达1010个/mL。噬菌体是各类环境病毒中最优势类群,不仅可以调控宿主的数量和群落结构,而且对元素的生物地球化学循环及食物和能量流动也十分重要。尤其是在高盐环境中,由于不存在原生动物等捕食者,所以病毒成为调控宿主群落的主要生物因子。因此,了解高盐环境中的病毒对于认识其中微生物群落形成和维持,能量流动和元素循环,宿主生态功能等具有重要意义
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病毒是地球上数量最多的生命体,据估计,高盐水环境中的病毒浓度高达1010个/mL。噬菌体是各类环境病毒中最优势类群,不仅可以调控宿主的数量和群落结构,而且对元素的生物地球化学循环及食物和能量流动也十分重要。尤其是在高盐环境中,由于不存在原生动物等捕食者,所以病毒成为调控宿主群落的主要生物因子。因此,了解高盐环境中的病毒对于认识其中微生物群落形成和维持,能量流动和元素循环,宿主生态功能等具有重要意义。盐矿作为一类特殊的高盐环境,目前的研究主要集中于原核生物,对其中病毒的认识却很有限。本研究发现一株新的感染Halomonas titanicae的噬菌体,可为开发盐病毒资源提供理论基础。以本实验室保藏的一株泰坦尼克盐单胞菌（Halomonas titanicae H5）作为宿主菌,从一平浪盐矿中分离获得一株裂解性噬菌体,将其命名为YPHTV-1,并对其生物学特性及基因组进行研究。透射电镜结果显示,YPHTV-1具有直径49.12±0.15nm的二十面体头部,长141.7±0.58 nm的尾部,为典型的长尾科病毒。YPHTV-1具有较高的宿主特异性,只感染宿主菌H5。一步生长曲线表明YPHTV-1的潜伏期为30 min,裂解期为30 min,裂解量为69 PFU/cell。病毒YPHTV-1较适合生存在中性环境下,最适pH为7.0;50℃处理20 min后病毒的存活率几乎为0;对氯仿、离子型和非离子型去垢剂均不敏感,对蛋白酶K敏感,表明病毒YPHTV-1衣壳外无脂质层。病毒YPHTV-1侵染宿主的盐度范围为2%-12%,最佳侵染盐度为2%-5%,在不同盐度下侵染宿主形成的噬菌斑大小和出斑时间不同,盐度越高噬菌斑越小且出斑时间越长。病毒YPHTV-1在盐度超过25%时吸附率降低,其吸附率受盐度的影响。在2%-10%盐浓度下能长时间地保持稳定性,但不耐受纯水。YPHTV-1的基因组总长度为37980 bp,GC含量为36.16%。基因组中含57个开放阅读框（ORFs）,总的基因编码长度为35412 bp,占全基因组的93.24%。通过与多个数据库比对,33个ORFs在数据库中能被注释。基因按模块化排列,包括结构、裂解和溶源、DNA复制/调节和核苷酸代谢、包装和转录五个功能模块。YPHTV-1基因组中含有溶源相关的基因,可能在特定条件下能够将基因组整合到宿主基因组中。全基因组序列比对表明,没有与YPHTV-1显著相似的序列,仅有少量病毒的部分序列与YPHTV-1相似。YPHTV-1与Virgibacillus phage mimir87相似性为75.27%,但覆盖率仅26%,相似区域为编码DNA复制/调节和核苷酸代谢及转录的基因;其次是与Bacillus phage vBBtSBMBtp15相似性为74.16%（覆盖率仅25%）,相似区域为编码包装和结构的基因。构建四个保守蛋白的系统发育树,结果表明YPHTV-1的HNH核酸内切酶,末端酶大亚基,门通道蛋白和主要衣壳蛋白与感染芽孢杆菌的噬菌体亲缘关系最近而远离感染盐单胞菌的病毒,表明YPHTV-1在进化上可能与这些噬菌体具有共同祖先。通过对这株噬菌体的生物学特性和基因组的研究,丰富了高盐环境中病毒的多样性,加深了对盐病毒的认识,为后续开展嗜盐菌及其病毒之间的相互作用提供病毒-宿主体系。
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