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云南不同高原富营养化湖泊噬藻体g20基因遗传多样性研究

2021-07-01蔡一鸣刘玉珊王志龙李春筱

生态与农村环境学报 2021年6期

蔡一鸣,刘玉珊,王志龙,李春筱,刘 丽

(昆明理工大学生命科学与技术学院,云南 昆明 650500)

噬藻体(Cyanophage)是一种能够特异性感染蓝藻的双链DNA病毒,在淡水及海洋环境中广泛存在,是水生微生物群落的重要组成部分,能在不同时间和空间范围内感染蓝藻,具有丰富的遗传多样性[1]。噬藻体通过侵染宿主蓝藻改变宿主的种群结构,调控蓝藻丰度、多样性及群落结构演替,在控制蓝藻引起的水华方面具有巨大的开发潜力。

对于噬藻体的研究始于20世纪60年代, 自1963年SAFFERMAN等[2]成功分离出第1株噬藻体LPP后,研究者们采用传统的分离纯化方法已获得一系列侵染不同蓝藻的噬藻体,并对其生物学特性等进行相关研究[3-5]。根据噬藻体形态的不同,可将其分为肌尾噬藻体科(Myoviridae)、短尾噬藻体科(Podoviridae)和长尾噬藻体科(Siphoviridae)[6]。噬藻体基因具有高度差异性,且缺乏广泛通用的分子标记,导致噬藻体的遗传多样性研究较为困难,选择适合的靶基因成为噬藻体分子生态学研究的关键[7]。g20基因能够编码大肠杆菌T4型噬菌体衣壳组装蛋白,具有高度的保守性,目前被广泛用于肌尾科噬藻体的多样性研究。ZHONG等[8]根据g20基因设计引物CPS1 /CPS8,成功地从噬藻体分离株和环境病毒浓缩物样品中扩增出片段长度为592 bp的g20基因片段,并对其进行系统进化地位分析。MARSTON等[9]比较了g20基因3 对引物发现,CPS1/CPS2 引物扩增范围较CPS1/CPS4 和CPS1/CPS8 更加广泛。SULLIVAN等[10]重新设计了g20引物CPS1.1 /CPS8.1,对分离筛选到的所有肌尾科噬藻体都成功扩增得到g20基因。g20基因作为噬藻体的一种靶标基因,不仅可以用于研究噬藻体的遗传多样性,还可以探究噬藻体与其宿主及浮游病毒之间的基因多样性关系。……

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