寄生噬菌體和細(xì)菌宿主的本土適應(yīng)性

“生物多樣性”很大程度上取決于外來(lái)物種在本土環(huán)境中的適應(yīng)和發(fā)展.通常來(lái)說(shuō),當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生改變時(shí),寄生生物能為其宿主調(diào)節(jié)生存競(jìng)爭(zhēng)壓力.已有大量證據(jù)表明寄生蟲(chóng)和宿主的確具有本土適應(yīng)性,但是我們對(duì)地球上最為豐富的微生物體——細(xì)菌和他們的寄生噬菌體卻知之甚少.實(shí)際上,微生物多樣性最終決定了生態(tài)系統(tǒng)的功能和環(huán)境的變化.最近一系列的科學(xué)研究引發(fā)了科學(xué)界對(duì)微生物多樣性的另一話題:那就是生物因素和非生物因素對(duì)促進(jìn)生物多樣性的相對(duì)重要性.

噬菌體具有裂解性,它們附著在細(xì)菌的細(xì)胞表面,注入基因物質(zhì),然后利用宿主細(xì)胞再生進(jìn)行繁衍.因此,了解細(xì)菌和噬菌體群落結(jié)構(gòu)尤為重要.

研究人員利用土壤樣品進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以確定一組細(xì)菌和噬菌體的本土適應(yīng)性.在英國(guó)牛津Meadoew Port長(zhǎng)滿草的灘涂上進(jìn)行網(wǎng)格化采樣.2個(gè)網(wǎng)格、長(zhǎng)×寬=25cm×25cm,每個(gè)網(wǎng)格5等分,進(jìn)行取樣.取樣的鉆孔直徑在1cm左右.研究人員從每個(gè)樣品中提取了24種具有相同結(jié)構(gòu)的細(xì)菌群落和總噬菌群的懸浮液.經(jīng)過(guò)核糖體RNA 16S的排序隨機(jī)選擇群落試驗(yàn)證明:懸浮液中主要的分離體為Stenotrophomonas,占體積含量的75%.

為了判斷在25cm×25cm網(wǎng)格中細(xì)菌通過(guò)噬菌體繁衍的個(gè)數(shù).通過(guò)一晝夜的細(xì)菌培養(yǎng),研究人員從每個(gè)網(wǎng)格中析出了600個(gè)菌群,混合著25種噬菌體的懸浮液(瘟疫現(xiàn)象表明細(xì)菌體可以攜帶病毒,并進(jìn)一步裂解).在2個(gè)網(wǎng)格中,分別顯示出199種和241種蝕斑克隆.這證明,大量細(xì)菌(33%～40%)可以通過(guò)噬菌體在原著地上進(jìn)行裂解和繁衍.

李青青 譯自《Science》, August,14:5833 (2009)