陳煜安
摘要:利用雙層平板法,以嗜水氣胞菌(Aeromonas hydrophila)為宿主菌,從草魚養(yǎng)殖池水中分離蛭弧菌一株;根據(jù)蛭弧菌hit基因序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,所得產(chǎn)物經(jīng)膠回收、測(cè)序比對(duì),發(fā)現(xiàn)其序列與噬菌蛭弧菌的hit基因100%同源,表明所分離得到的為噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio bacteriovorus)。
關(guān)鍵詞:噬菌蛭弧菌;分離;鑒定;PCR
中圖分類號(hào):S943 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2017)24-4737-03
噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio bacteriovorus)是一類由Stolp等[1]于1962年首次發(fā)現(xiàn)的、原核生物界惟一一類周質(zhì)型專性捕食性細(xì)菌。其體形小,在土壤、淡海水、污水等不同生境中分布廣泛,且運(yùn)動(dòng)活潑,具有“寄生”和“裂解(溶菌)”宿主菌的生物學(xué)特性[2-4]。
近年來,隨著集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展及養(yǎng)殖水體的污染,嗜水氣單胞菌等革蘭氏陰性病原菌對(duì)草魚等水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物造成了嚴(yán)重的危害[5-7]。蛭弧菌能寄生和裂解大多數(shù)種類的革蘭陰性菌。鑒于這一特性,噬菌蛭弧菌受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,逐漸成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中一種良好的微生態(tài)制劑,在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等不同領(lǐng)域均顯示出廣闊的應(yīng)用前景[8-12]。
本研究利用雙層平板法從草魚養(yǎng)殖池水中分離得到蛭弧菌一株,根據(jù)噬菌斑形成等對(duì)其進(jìn)行初步的鑒定,同時(shí)根據(jù)蛭弧菌的Host interaction(hit)基因序列設(shè)計(jì)了特異性引物[13,14],從分子水平上對(duì)該菌株進(jìn)行鑒定,以期為該菌應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖疾病防治等理論研究與實(shí)踐應(yīng)用提供基礎(chǔ)資料。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 水樣 采自紹興皋埠鎮(zhèn)某草魚養(yǎng)殖池,用采水器從底部取水,裝于50 mL滅菌的離心管中。
1.1.2 宿主菌株 以紹興魯迅中學(xué)實(shí)驗(yàn)室分離自患病草魚并保存的嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)為宿主菌。
1.1.3 培養(yǎng)基 雙層培養(yǎng)基:上層為0.6%自來水瓊脂,用于蛭弧菌篩選、分離和純化;下層為1.5%自來水瓊脂;普通營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基(NB):牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,氯化鈉15 g,瓊脂1.5 g,無菌水加至1 000 mL,pH 7.0;浸出液(NB液體培養(yǎng)基):上述普通營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基不添加瓊脂。
1.1.4 主要試劑 Taq酶、dNTPs購自生物工程(上海)股份有限公司產(chǎn)品;DNA回收試劑盒購自愛思進(jìn)公司;pGMT載體、大腸桿菌感受態(tài)等均購自天根公司;其他為國產(chǎn)分析純。
1.2 噬菌蛭弧菌的分離與鑒定
1.2.1 宿主菌懸液的制備 將宿主菌嗜水氣單胞菌接種于NB平板上,30 ℃過夜培養(yǎng),刮取、無菌水洗脫細(xì)菌并收集于5 mL離心管中,10 000 r/min,室溫離心2 min,去上清液,加入3 mL無菌水制備成菌懸液,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 蛭弧菌的分離與純化 樣品處理:取池水,經(jīng)8層紗布過濾,得澄清液置超速冷凍離心機(jī)中離心(4 ℃,30 000 r/min,40 min);沉淀用5 mL無菌水溶解,再經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后備用。
蛭弧菌的分離、純化:取1 mL濾液加入2 mL的宿主菌懸液,混勻;然后加入0.6%自來水瓊脂培養(yǎng)基共7 mL(滅菌并保持在48 ℃左右),搖勻后倒置在經(jīng)滅菌的1.5%自來水瓊脂固體培養(yǎng)基上。30 ℃下倒置培養(yǎng),觀察噬菌斑的形成;經(jīng)2~4 d的培養(yǎng),刮取平板上透明、圓形和整齊的單個(gè)噬菌斑,置于NB液體培養(yǎng)基的離心管中,浸泡10 min以上;用浸出液做雙層平板,重復(fù)傳代3次以上獲得純化的蛭弧菌。
1.2.3 蛭弧菌的PCR鑒定 在結(jié)合以上噬菌斑進(jìn)行鑒定的基礎(chǔ)上,根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[13,14]及GenBank中蛭弧菌hit基因的序列,利用Oligo 6.5軟件設(shè)計(jì)特異性引物,BDhitf:5′-GTGGCTTCAAACGGAGTGGA-3′,BDhitr:5′-ACGACTGTGAACGGCAACG-3′。PCR擴(kuò)增體系:DNA模板(噬菌斑浸出液)2.0 μL,Taq酶0.2 μL,dNTPs 0.4 μL,10×PCR緩沖液2.5 μL,引物各1.0 μL,無菌水17.9 μL。循環(huán)參數(shù):95 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性40 s,56 ℃退火25 s,72 ℃延伸1 min,35個(gè)循環(huán);72 ℃再延伸10 min。瓊脂糖凝膠電泳檢查擴(kuò)增結(jié)果,PCR產(chǎn)物經(jīng)割膠回收后,與T載體連接并轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞;陽性克隆經(jīng)鑒定后送生物工程(上海)股份有限公司測(cè)序,用Blast和Clustal W2軟件進(jìn)行序列比對(duì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 蛭弧菌的分離結(jié)果
采用雙層瓊脂平板法,以嗜水氣單胞菌為宿主菌,通過濾膜過濾的方法收集草魚養(yǎng)殖池池水培養(yǎng)蛭弧菌。結(jié)果如圖1所示,從2 d時(shí)開始形成大小相似、直徑約0.10~0.25 cm的圓形、透明、邊緣整齊、凹陷的噬菌斑“負(fù)菌落”;3 d后出斑率較高,直至7 d左右,其大小總體上隨培養(yǎng)時(shí)間延長而增大,顯示所分離的蛭弧菌具有明顯的噬菌作用。挑選特征典型的噬菌斑進(jìn)行傳代,經(jīng)4次傳代后得到蛭弧菌一株,命名為BD-sx1(圖1)。
2.2 蛭弧菌的PCR鑒定
在利用噬菌斑等形態(tài)學(xué)指標(biāo)和噬菌特性對(duì)分離到的蛭弧菌進(jìn)行初步觀察與鑒定的基礎(chǔ)上,以宿主嗜水氣單胞菌和大腸桿菌DH5α為陰性對(duì)照,進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)。結(jié)果(圖2)顯示,只有蛭弧菌菌株BD-sx1中獲得近800 bp的擴(kuò)增條帶,大小與預(yù)期相符。進(jìn)而對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行割膠回收,純化產(chǎn)物與T載體連接后,轉(zhuǎn)化感受態(tài)大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞,對(duì)經(jīng)鑒定后的陽性克隆進(jìn)行測(cè)序,經(jīng)Blast和Clustal W2軟件與GenBank中已知的蛭弧菌hit基因序列比對(duì)分析,結(jié)果表明,所得基因序列與噬菌蛭弧菌的hit基因序列100%相似(圖3),進(jìn)一步證明本研究所分離、純化到的蛭弧菌菌株BD-sx1為噬菌蛭弧菌。endprint