一种多受体六噬菌体鸡尾酒可持续控制由莴苣黄单胞菌莴苣致病变种引起的莴苣细菌性叶斑病,并提高收获品质。

由 root 提交于 周四, 08/20/2026 - 18:47
噬菌体鸡尾酒因能够拓宽宿主范围并限制抗性突变体的出现,而成为防治细菌性植物病害的有前景的生物防治因子。迄今为止,针对莴苣细菌性叶斑病病原——Xanthomonas hortorum pv. vitians——已分离出9株适用于生物防治的裂解性噬菌体。本文基于互补宿主范围,对由6株噬菌体组成的鸡尾酒进行了合理设计,在对该致病变种保持严格噬菌体特异性的同时,覆盖了91%的受测vitians菌株。为设计稳健的生物防治制剂,研究将通过转座子插入测序鉴定的3种不同噬菌体感染策略组合于同一鸡尾酒中。这些易感性决定因子涉及LPS生物合成、修饰的O抗原结构,以及一种推定与I型分泌系统相关的外膜蛋白。由于这些结构有助于植物定殖和毒力,预期噬菌体抗性将带来显著的适合度代价。在生长室实验中,噬菌体鸡尾酒表现出剂量依赖性的保护作用,在所有测试浓度下均观察到症状的显著减轻:在106 PFU·mL-1时为17%,在107 PFU·mL-1时(施用两次)为34.7%,在108 PFU·mL-1时最高达到66%。在两个跨越对比性生长季开展的独立田间试验中,每周施用均持续将病害严重度降低30%,使失去商品价值的莴苣头比例下降超过84%,并将采后修整损失由夏季的20.7%降至18.1%,由秋季的17.8%降至14.0%。这些发现首次证明了在田间条件下,针对Xanthomonas hortorum pv. vitians的基于噬菌体的生物防治策略具有可重复性和有效性。

噬菌体鸡尾酒作为细菌性植物病害的生物防治制剂具有良好前景,因为其能够拓宽宿主范围并限制抗性突变体的出现。迄今为止,针对莴苣细菌性叶斑病病原——莴苣黄单胞菌葡萄生理小种(Xanthomonas hortorum pv. vitians),已分离获得9株具备适用于生物防治特性的裂解性噬菌体。本文基于宿主范围的互补性,对由6株噬菌体组成的鸡尾酒进行了合理设计,在对该致病小种保持严格噬菌体特异性的同时,覆盖了91%的受测vitians菌株。为构建稳健的生物防治制剂,本研究将通过转座子插入测序鉴定出的3种不同噬菌体感染策略组合于该鸡尾酒中。其易感性决定因子涉及LPS生物合成、修饰的O抗原结构,以及一种推定与I型分泌系统相关的外膜蛋白。由于这些结构有助于植物定殖与致病力,预计噬菌体抗性将带来显著的适合度代价。在生长室试验中,该噬菌体鸡尾酒表现出剂量依赖性的保护作用,在所有测试浓度下均观察到症状的显著减轻:在106 PFU·mL-1时降低17%,在107 PFU·mL-1时(施用两次)降低34.7%,在108 PFU·mL-1时最高降低66%。在跨越不同生长季开展的两项独立田间试验中,每周施用该制剂均可稳定将病害严重度降低30%,使无商品价值的莴苣结球比例降低84%以上,并将采后修整损失由夏季的20.7%降至18.1%,由秋季的17.8%降至14.0%。这些结果首次证明,在田间条件下,针对莴苣黄单胞菌葡萄生理小种的噬菌体生物防治策略具有可重复性和有效性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.19.745710v1?rss=1

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