我国学者鉴定10株食藻菌为巢湖蓝藻水华寻找天敌

记者从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学系周教授研究组从巢湖成功分离出5株感染鱼腥藻(Anabaena Chao1806)的噬藻体PAM 1-PAM 5，揭示了PAM 1-PAM 5的进化多样性及其在巢湖天然水体中的相对丰度。以实验室纯化的这5株噬藻体的基因组序列为参考基因组，鉴定出10株未培养的噬藻体。相关研究成果近日在线发表于《微生物群》。

光合自养微生物蓝藻作为地球上最重要的初级生产者，参与碳氮循环的调节。然而，随着全球变暖、城市化和工业化的发展，水体富营养化日益严重。全球淡水水域每年都会爆发季节性蓝藻水华，对周边流域的生态环境和人畜安全造成极大危害。噬藻体是一种专门感染和裂解蓝藻的噬菌体。它是蓝藻的天敌，参与调节蓝藻的季节性消长。因此，它有望成为一种控制水华的环保工具。与广泛研究的噬菌体和海洋噬菌体相比，迄今为止只有少数淡水噬菌体被分离、鉴定和测序，这极大地限制了噬菌体的研究和应用。

通过在水华季节从巢湖采集水样，研究人员首先分离并扩增了一种假鱼腥藻1806；来自巢湖。以此为宿主，筛选分离出5株尾部形状不同的淡水藻类PAM 1-PAM 5。基因组测序显示，这5个噬菌体的双链DNA基因组长度在142Kb之间。随后的比较基因组学和系统发育分析表明，PAM 1-PAM 5具有不同的DNA包装机制，在进化上相互独立。通过宏基因组学分析，计算了它们在巢湖南淝口水域的相对丰度，结果表明短尾噬藻体Pam1和Pam5是主体。此外，作者使用PAM 1-PAM 5和其他先前报道的淡水噬菌体基因组作为参考基因组，并从巢湖的宏基因组数据中聚类出10个新的未培养的淡水噬菌体重叠群。

基于上述分析，研究人员提出了一种基于现有宏基因组数据和噬菌体参考基因组有限实验分离的高通量识别新噬菌体的策略，可应用于系统挖掘未培养噬菌体或病毒的完整或部分基因组。结合合成生物学，可以将体外合成的基因组转化到合适的宿主中，获得大量新的食藻生物，极大地丰富了地球上已知的微生物库。记者吴长锋