CN111269891A - 一种广谱的烈性噬藻体Me-ZS1及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种广谱的烈性噬藻体Me‑ZS1及其应用,涉及水华的生物处理。Me‑ZS1保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,编号为CGMCC No.16812。Me‑ZS1是首株以产毒华美微囊藻为靶标分离获得的噬藻体,其对色球藻目下的铜绿微囊藻FACHB‑905、FACHB‑925、FACHB‑469、FACHB‑942株、惠氏微囊藻FACHB‑908、FACHB‑1112、FACHB‑929、水华微囊藻FACHB‑1028、华美微囊藻FACHB‑916、微囊藻FACHB‑915和念珠目的念珠藻FACHB‑596株及水华鱼腥藻FACHB‑245均有裂解作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种广谱烈性噬藻体,尤其是涉及一种广谱烈性噬藻体及其应用。
背景技术
随着经济的高速发展,水体污染、富营养化日益严重,“水华”频繁爆发,其中蓝藻是引 起水华暴发的主要藻类。“水华”能引起水体溶解氧量下降,水质恶化,释放难闻的气味, 释放藻毒素,引起鱼类及其他生物的大量死亡等一系列问题。蓝藻毒素不仅会导致水生动植 物的大量死亡,还能够抑制真核生物的蛋白磷酸酶2A的活性从而引起肝癌等。“水华”是 当今世界最严重的环境灾害之一,严重危害水域生态系统、威胁饮用水安全。目前控制藻类 水华的技术可分为化学法、机械清除法、营养控制法、水动力学控制法以及生物控制法等几 类。在这几种方法中,物理法和化学法最为常用。物理法虽控藻见效快,但是需要耗费大量 的人力物力。化学法主要是通过化学药剂来控制藻类,其缺点是化学药剂在水体中会造成污 染。生物控制法经济环保,具有巨大的应用前景。在生物控藻法中,由于微生物易于繁殖的 特点,使其成为生物控藻里最有前途的控藻方式。
噬藻体(Cyanophage)属于浮游病毒,是一类感染蓝藻的病毒。噬藻体与蓝藻相互作用, 以蓝藻作为寄主,通过吸附、侵入、生物合成、成熟和释放等一系列步骤对宿主藻细胞进行 裂解,从而影响蓝藻的分布及其种群密度。经噬藻体感染的蓝藻在裂解后死亡,有效降低蓝 藻的数量,减少或消减水华的产生。而噬藻体在蓝藻死亡后,因失去寄主而逐渐消亡,并不 会对自然水体造成二次污染及伤害。因此,噬藻体是最具应用潜力的蓝藻水华生物控制因子。 筛选获得能够裂解蓝藻的烈性的噬藻体,培养噬藻体,在蓝藻藻华形成初期和爆发期添加噬 藻体,让噬藻体裂解藻华藻,是生物控藻的主要发展途径,具有十分重要的意义。华美微囊 藻分布非常广泛,是常见的水华藻,迄今,尚无有关华美微囊藻噬藻体的研究报道。“水华” 通常由多种蓝藻混合爆发形成,具有广泛宿主范围的广谱噬藻体对水华治理尤其重要。噬藻 体的筛选与分离非常不易,迄今已报道的噬藻体具有很强的宿主专一性,溶藻谱窄,应用受 到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可安全、高效、快速地裂解包括华美微囊藻在内 的多种蓝藻的广谱裂解性噬藻体及其应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种以华美微囊藻(Microcystiselabena)FACHB-916为靶标分离获得的广谱的裂解性噬藻体,命名为噬藻体Me-ZS1,暂时的分类命名为Cyanosiphovirus sp.,于2018年11月28日保藏于微生物菌种保藏管理委员会普通 微生物中心,保藏编号为CGMCC No.16812,保藏机构地址为:北京市朝阳区北辰西路1号 院3号中国科学院微生物研究所,邮编:100101。
该噬藻体的生物学特征如下:噬藻体Me-ZS1具有呈二十面体的头部结构和细长的尾部, 头部直径约60nm,尾部长260nm;噬藻体Me-ZS1在藻平板上可以形成大小形状均一的、透 明的噬藻斑,周围无晕环,边缘清晰规则;噬藻体Me-ZS1具有广泛的宿主范围,能够垮目 裂解诸多蓝藻菌株。
噬藻体Me-ZS1的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)靶标藻种的活化
取50μL华美微囊藻FACHB-916(Microcystis elabena FACHB-916)藻液,涂布到含1.5%(W/V)琼脂的BG11培养基平板上,置于光照培养箱中培养15天;光照培养箱的设置参数是:温度25℃,光照强度为2000lx,光暗周期为12h∶12h;挑取单藻落至5mL新鲜BG11培 养基中培养,每天手动摇藻3次,使其充分利用营养物质;至对数生长期后,以1∶5(V/V) 的比例将藻液接种于新鲜BG11培养基中培养,如此逐步扩大培养便可得到纯净的藻液;
(2)噬藻体的富集、筛选
水样采自浙江省宁波市宁波大学曹光彪科技楼附近淡水池塘(North latitude:29.9108051933;East longitude:121.6313112778),采集表层水样,置冰盒内,并立即带回实 验室处理;水样在4℃ 10000g离心20分钟去除沉淀,上清依次经中速滤纸、0.45μm和0.22 μm硝酸纤维素滤膜过滤;取3mL滤液加到6mL对数生长期的华美微囊藻FACHB-916中混匀、培养,设为实验组;同时,用BG11培养基替换滤液,以相同比例加入到FACHB-916藻 液中混匀、培养,设置为对照组。与对照组相比,如果实验组中藻液变黄则初步判断采集的 水样中可能含有噬藻体;通过肉眼和光学显微镜观察藻细胞数量骤减和破碎情况;将黄化的 培养液经6000g离心20分钟,取上清,依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤;取滤 液3mL滤液加到6mL对数生长期的华美微囊藻FACHB-916中混匀、培养,如此连续感染三代 至保持稳定噬藻性,得到噬藻体感染液;
(3)噬藻体的初步纯化
浓缩藻细胞:取160mL的对数生长期华美微囊藻FACHB-916,10000g离心20分钟,去掉上清并用7.2mL BG11培养基悬浮沉淀;
取步骤(2)获得的噬藻体感染液,6000g离心20分钟,取上清依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤后,用BG11培养基做系列梯度稀释(10-1-10-9);取各稀释液按 体积比1∶9的比例添加到1.8mL浓缩藻液FACHB-916中,混匀,置于转速70rpm摇床中, 25℃孵育30分钟,使病毒充分吸附到藻细胞;
将上述2mL经过孵育的混合液倒入42℃水浴的15mL含0.7%(W/V)琼脂的BG11培养基中,迅速用旋涡振荡器震荡15s使其充分混匀;将17mL混合液立即倒至含1.5%(W/V)琼脂的BG11培养基底层平板上,待其凝固后用封口膜封口以防止被空气中的细菌等污染,戳孔以保证培养皿中的氧气,倒置于光照培养箱中培养。培养条件为2000lx,25℃,光照周期为12h/12h;挖取最大稀释度下所形成的独立的透明噬藻斑,将噬藻斑悬浮于500μL的BG11培养基中,放置于4℃冰箱6小时或过夜使其释放出噬藻体,10000g离心10分钟, 取上清即得到第一代噬藻体;
(3)噬藻体进一步纯化
取上述步骤(2)得到的第一代噬菌体,用BG11培养基系列梯度稀释成10-1至10-9,重复进行上述步骤(2)的双层胶噬藻斑实验3次,得到形状、大小均一的噬藻斑;挖取噬 藻斑悬浮于1mL BG-11培养基中,置于4℃冰箱6h或过夜,10000g离心10分钟,取上清, 得到纯化的噬藻体悬浮液;
(4)噬藻体的扩增培养
将上述步骤(3)得到的纯化的噬藻体悬浮液1mL加入6mL新鲜培养的对数期的华美微 囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化即得到藻裂解液,取藻裂解液 10000g离心10分钟,取上清。将上清按照1∶2(V/V)的比例添加到新鲜培养的对数期的华美微囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化后;如此重复扩大培养,将培养的藻裂解液于10000g离心10分钟,取上清即Me-ZS1悬浮液,4℃避光保存备用。
将Me-ZS1悬浮液加入各种微囊藻水华样品中,其对色球藻目(Chroococcales)下的 铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的FACHB-905、FACHB-925、FACHB-469、FACHB-942 株、惠氏微囊藻(M.wesenbergii)FACHB-908、FACHB-1112、FACHB-929株、水华微囊藻(M.flos-aquae)FACHB-1028、华美微囊藻(M.elabena)FACHB-916、微囊藻(Microcystissp.7806)FACHB-915株和念珠藻目(Nostocales)下的念珠藻(Nostoc sp.)FACHB-596 株及水华鱼腥藻(Anabaena flosaguas)FACHB-245株均有裂解作用。
与现有技术相比,本发明的优点在于:此前尚无关于产毒华美微囊藻噬藻体的报道,此 前报道的噬藻体宿主范围窄,应用受限。本发明一种广谱烈性噬藻体Me-ZS1及其应用,首 次公开了一种裂解产藻毒素的华美微囊藻的噬藻体Me-ZS1、公开了垮目裂解诸多蓝藻的广 谱烈性噬藻体Me-ZS1;“水华”通常由多种蓝藻混合爆发形成,该裂解性噬藻体感染多种 蓝藻后,可以在宿主内快速增殖,并使之裂解,其广谱性使其具有巨大的应用潜力;该噬藻 体是从自然水域中分离所得,可安全、高效、快速的裂解淡水中有毒微囊藻,对环境和人类 不会产生危害;同时该噬藻体培养条件简单,易扩大培养,可作为一种潜在的新型治理蓝藻 水华的“控藻产品”和手段。此外,噬藻体的分离纯化很难,课题组经过长期摸索,在本发明 的研究中在分离筛选前先对靶标藻种在固体培养基上活化、在纯化噬藻体的双层胶噬藻斑实 验中将藻液先浓缩后再与噬藻体感染液混合,这些改进为获得Me-ZS1奠定了坚实的基础。
附图说明
图1为负染的噬藻体Me-ZS1的透射电镜图;
图2为华美微囊藻FACHB-916藻液,左侧为对照组藻液,右侧两瓶藻液因添加了Me-ZS1 而发生黄化。
图3为显微镜下的藻液,其中Ac为对照组华美微囊藻FACHB-916,At为感染了Me-ZS1 的华美微囊藻FACHB-916,Bc为对照组铜绿微囊藻FACHB-905,At为感染了Me-ZS1的铜绿 微囊藻FACHB-905,Cc为对照组惠氏微囊藻FACHB-908,Ct为感染了Me-ZS1的惠氏微囊藻FACHB-908,Ec为对照组念珠藻FACHB-596,Et为感染了Me-ZS1的念珠藻FACHB-596,Fc 为对照组水华鱼腥藻FACHB-245,t为感染了Me-ZS1的水华鱼腥藻FACHB-245。
具体实施方式
实施例1
噬藻体Me-ZS1的制备
水样采自浙江省宁波市宁波大学曹光彪科技楼附近池塘(North latitude:29.9108051933; East longitude:121.6313112778);靶标宿主藻为华美微囊藻(Microcystis elabena) FACHB-916,具体制备方法如下:
(1)靶标藻种的活化
取50μL华美微囊藻FACHB-916(Microcystis elabena FACHB-916)藻液,涂布到含1.5%(W/V)琼脂的BG11培养基平板上,置于光照培养箱中培养15天;光照培养箱的设置参数是:温度25℃,光照强度为2000lx,光暗周期为12h∶12h;挑取单藻落至5mL新鲜BG11培 养基中培养,每天手动摇藻3次,使其充分利用营养物质;至对数生长期后,以1∶5(V/V) 的比例将藻液接种于新鲜BG11培养基中培养,如此逐步扩大培养便可得到纯净的藻液;
(2)噬藻体的富集、筛选
采集淡水表层水样,置冰盒内,并立即带回实验室处理;水样在4℃条件下10000g离心 20分钟去除沉淀,上清依次经中速滤纸、0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤;取3mL滤液加到6mL对数生长期的华美微囊藻FACHB-916中混匀、培养,设为实验组;同时,用 BG11培养基替换滤液,以相同比例加入到FACHB-916藻液中混匀、培养,设置为对照组。 与对照组相比,如果实验组中藻液变黄则初步判断采集的水样中可能含有噬藻体;通过肉眼 和光学显微镜观察藻细胞数量骤减和破碎情况;将黄化的培养液经6000g离心20分钟,取上 清,依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤;取滤液3mL滤液加到6mL对数生长期的 华美微囊藻FACHB-916中混匀、培养,如此连续感染三代至保持稳定噬藻性,得到噬藻体 感染液;
(3)噬藻体的初步纯化
浓缩藻细胞:取160mL的对数生长期华美微囊藻FACHB-916,10000g离心20分钟,去掉上清并用7.2mL BG11培养基悬浮沉淀;
取步骤(2)获得的噬藻体感染液,6000g离心20分钟,取上清依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤后,用BG11培养基做系列梯度稀释(10-1-10-9);取各稀释液按 体积比1∶9的比例添加到1.8mL浓缩藻液FACHB-916中,混匀,置于转速70rpm摇床中, 25℃孵育30分钟,使病毒充分吸附到藻细胞;
将上述2mL经过孵育的混合液倒入42℃水浴的15mL含0.7%(W/V)琼脂的BG11培养基中,迅速用旋涡振荡器震荡15s使其充分混匀;将17mL混合液立即倒至含1.5%(W/V)琼脂的BG11培养基底层平板上,待其凝固后用封口膜封口以防止被空气中的细菌等污染,戳孔以保证培养皿中的氧气,倒置于光照培养箱中培养。培养条件为2000lx,25℃,光照周期为12h/12h;挖取最大稀释度下所形成的独立的透明噬藻斑,将噬藻斑悬浮于500μL的BG11培养基中,放置于4℃冰箱6小时或过夜使其释放出噬藻体,10000g离心10分钟, 取上清即得到第一代噬藻体;
(3)噬藻体进一步纯化
取上述步骤(2)得到的第一代噬菌体,用BG11培养基系列梯度稀释成10-1至10-9,重复进行上述步骤(2)的双层胶噬藻斑实验3次,得到形状、大小均一的噬藻斑;挖取噬 藻斑悬浮于1mL BG-11培养基中,置于4℃冰箱6h或过夜,10000g离心10分钟,取上清, 得到纯化的噬藻体悬浮液;
(4)噬藻体的扩增培养
将上述步骤(3)得到的纯化的噬藻体悬浮液1mL加入6mL新鲜培养的对数期的华美微 囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化即得到藻裂解液,取藻裂解液 10000g离心10分钟,取上清。将上清按照1∶2(V/V)的比例添加到新鲜培养的对数期的华美微囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化后;如此重复扩大培养,将培养的藻裂解液于10000g离心10分钟,取上清即Me-ZS1悬浮液,4℃避光保存备用。 其中BG-11培养基的配方如下:
该纯化的噬菌体保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为: CGMCC No.16812,保藏日期为2018年11月28日,保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,邮编100101。
实施例2
噬藻体Me-ZS1的形态观察
取实施例1所分离纯化的噬藻体Me-ZS1滴于铜网格,以2%乙酸双氧铀溶液(w/v)进 行负染,再置于电子显微镜(日立H-7650)下观察噬藻体的形态。
结果如图1所示,该噬藻体Me-ZS1具有呈二十面体的头部结构和细长的尾部,头部直 径约60nm,尾部长260nm;
将纯化的噬藻体与指数生长的铜绿微囊藻感染混合,进行噬藻斑实验,可以得到大小形 状均一的透明的噬藻斑,噬藻斑周围无晕环,边缘清晰规则。
实施例3
噬藻体的宿主范围
将噬藻体Me-ZS1感染液按1∶2(V∶V)的比例添加到15株(表1)蓝藻藻液中,进行人工感染实验,结果其对色球藻目(Chroococcales)下的铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)的FACHB-905、FACHB-925、FACHB-469、FACHB-942株、惠氏微囊藻(M.wesenbergii)FACHB-908、FACHB-1112、FACHB-929株、水华微囊藻(M.flos-aquae) FACHB-1028、华美微囊藻(M.elabena)FACHB-916、微囊藻(Microcystis sp.7806)FACHB-915 株和念珠藻目(Nostocales)下的念珠藻(Nostoc sp.)FACHB-596株及水华鱼腥藻(Anabaenaflosaguas)FACHB-245株均有裂解作用。图2列出了一些显微镜下噬藻体Me-ZS1感染的藻的照片。
表1 噬藻体Me-ZS1的宿主范围实验结果
“+”代表感染,“-”代表不感染
实施例6
噬藻体Me-ZS1对易感藻藻华的抑制应用
将实施例1分离纯化并扩大培养的的噬藻体悬浮液按体积比1∶5的比例分别添加到由下 列藻形成的藻华水中,以未经感染的华美微囊藻藻液离心液上清替代噬藻体悬浮液作为对 照;在光照强度为2000lx,温度为25℃,光暗周期为12h∶12h条件下培养观察5天后,取藻 华液摇匀后立即测定各组的OD680值,并在显微镜下观察藻细胞状态。
结果:对于产毒株铜绿微囊藻FACHB-905,对照组水体藻液的OD680比实验组藻高0.631, 对照组相比于实验组OD680值高48.35%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,藻细 胞量大而分散悬浮均匀;实验组藻细胞大范围凝聚成块状沉淀,细胞壁破裂,视野内几乎无 完好藻细胞,悬液中罕见分散的藻细胞,说明Me-ZS1 FACHB-905具有很好的裂解和促沉作 用,对其藻华有很强的抑制作用。
对于产毒株铜绿微囊藻FACHB-925,对照组的OD680比实验组藻的OD680高0.046,对照组 相比于实验组OD680值高1.70%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,藻细胞量大而 分散悬浮均匀;而实验组藻细胞凝聚成块状沉淀,部分细胞壁破裂,虽然两组OD值差别不 大,但是OD值是将水体摇匀后测定的,Me-ZS1可以使FACHB-925细胞破裂、凝聚沉淀,亦显示对FACHB-925藻华明显的抑制作用。
对于铜绿微囊藻FACHB-469,对照组藻液的OD680比实验组高0.409,对照组相比于实验组 OD680值高15.16%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,藻细胞在悬液中分散均匀;而 实验组藻细胞凝聚成块状沉淀,细胞壁破裂,说明Me-ZS1对FACHB-469藻华有明显的抑制作 用。
对于产毒株铜绿微囊藻FACHB-942,对照组藻的OD680比实验组高0.55,对照组相比于实验 组OD680值高97.17%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,藻细胞在悬液中分散均匀; 而实验组藻细胞凝聚成块状,细胞壁破裂,视野范围内几乎无完整藻细胞,说明Me-ZS1对 FACHB-942藻华具有极强的抑制作用。
对于产毒株微囊藻FACHB-915,对照组藻液的OD680比实验组高0.18,对照组相比于实验组 OD680值高6.76%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,藻细胞在悬液中分散均匀;而 实验组藻细胞凝聚成块状沉淀,部分细胞壁破裂。虽然两组间OD值差别不大,但是OD值是将 水体摇匀后测定的,Me-ZS1可以使FACHB-925细胞破裂、凝聚沉淀,亦显示对FACHB-915藻 华明显的抑制作用。
对于惠氏微囊藻FACHB-908,对照组藻的OD680比实验组高0.022,对照组相比于实验组OD680值高0.84%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑;而实验组藻细胞虽未凝聚成块状, 但很多藻细胞破裂、变形,说明Me-ZS1对FACHB-908具有明显的裂解作用。
对于惠氏微囊藻FACHB-1112,对照组藻的OD680比实验组藻的OD680高0.025,对照组相比 于实验组OD680值高1.68%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,细胞均匀分散悬浮; 而实验组藻细胞凝聚成块状沉淀,部分细胞壁破裂。虽然两组间OD值差别不大,但是OD 值是将水体摇匀后测定的,Me-ZS1可以使FACHB-925细胞破裂、凝聚沉淀,亦显示对FACHB-1112藻华明显的抑制作用。
对于惠氏微囊藻FACHB-929,对照组藻液的OD680比实验组高0.39,对照组相比于实验组 OD680值高15.27%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,细胞均匀分散悬浮;而实验组 藻细胞凝聚成块状沉淀,细胞壁破裂,说明Me-ZS1对FACHB-929藻华有明显的抑制作用。
对于水华鱼腥藻FACHB-245,对照组藻的OD680比实验组高0.226,对照组相比于实验组 OD680值高13.32%;显微镜下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑;而实验组藻细胞壁破损, 藻细胞凝聚成块状沉淀,说明Me-ZS1对FACHB-245藻华有明显的抑制作用
对于产毒株水华微囊藻FACHB-1028,对照组藻液的OD680比实验组高0.507,对照组相比 于实验组OD680值高46.81%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑;而实验组在视野范 围内都是破损的、透明度降低的藻细胞,说明Me-ZS1对FACHB-1029藻华有很强的抑制作 用。
对于华美微囊藻FACHB-916,对照组藻液的OD680比实验组高0.582,对照组相比于实验 组OD680值高80.89%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,细胞均质透明;而实验组 在视野范围内只见少量透明度降低的藻细胞,说明Me-ZS1对FACHB-916藻华有很强的抑制 作用。
对于产毒株念珠藻属FACHB-596,对照组藻的OD680比实验组高0.684,对照组相比于实验 组OD680值高99.56%;显微下,对照组藻细胞完好,细胞壁光滑,而实验组藻细胞大范围凝聚 成块状,细胞壁破裂,视野内几乎无完好藻细胞,说明Me-ZS1对FACHB-596藻华有极强的抑 制作用。
上述说明并非对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人 员在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围, 本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种广谱的烈性噬藻体Me-ZS1,该噬藻体于2018年11月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.16812。
2.根据权利要求1所述的一种广谱的烈性噬藻体Me-ZS1,该噬藻体具有如下生物学特征:噬藻体是以华美微囊藻FACHB-916为靶标分离获得的,命名为Me-ZS1。
3.根据权利要求1所述的一种广谱的烈性噬藻体Me-ZS1,该噬藻体具有如下生物学特征:噬藻体Me-ZS1具有呈二十面体的头部结构和细长的尾部,头部直径约60nm,尾部长约260nm;噬藻体Me-ZS1在藻平板上可以形成大小形状均一的、透明的噬藻斑,噬藻斑周围无晕环,边缘清晰规则。
4.一种根据权利要求1所述的广谱的烈性噬藻体Me-ZS1的制备方法,其特征包括:水样采自浙江省宁波市宁波大学曹光彪科技楼附近池塘,其位于North latitude:29.9108051933;East longitude:121.6313112778;靶标宿主藻为华美微囊藻FACHB-916;具体制备方法如下:
(1)靶标藻种的活化
取50μL华美微囊藻FACHB-916藻液,涂布到含1.5%琼脂的BG11培养基平板上,置于光照培养箱中培养15天;光照培养箱的设置参数是:温度25℃,光照强度为2000lx,光暗周期为12h∶12h;挑取单藻落至5mL新鲜BG11培养基中培养,每天手动摇藻3次,使其充分利用营养物质;至对数生长期后,以体积比1∶5的比例将藻液接种于新鲜BG11培养基中培养,如此逐步扩大培养便可得到纯净的藻液;
(2)噬藻体的富集、筛选
采集淡水表层水样,置冰盒内,并立即带回实验室处理;水样在4℃条件下10000g离心20分钟去除沉淀,上清依次经中速滤纸、0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤;取3mL滤液加到6mL对数生长期的华美微囊藻FACHB-916中混匀、培养,设为实验组;同时,对照组用BG11培养基替换滤液,以相同比例加入到FACHB-916藻液中混匀、培养;与对照组相比,如果实验组中藻液变黄则初步判断采集的水样中可能含有噬藻体;通过肉眼和光学显微镜观察藻细胞数量骤减和破碎情况;将黄化的培养液经6000g离心20分钟,取上清,依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤;取3mL滤液加到6mL对数生长期的华美微囊藻FACHB-916藻液中混匀、培养,如此连续感染三代至保持稳定噬藻性,得到感染液;
(3)噬藻体的初步纯化
浓缩藻细胞:取160mL的对数生长期华美微囊藻FACHB-916,10000g离心20分钟,去掉上清,用7.2mL BG11培养基悬浮沉淀;
取步骤(2)获得的感染液,6000g离心20分钟,取上清依次经0.45μm和0.22μm硝酸纤维素滤膜过滤后,用BG11培养基做系列梯度稀释:10-1-10-9;取各稀释液按体积比1∶9的比例添加到1.8mL浓缩藻液FACHB-916中,混匀,置于转速70rpm摇床中,25℃孵育30分钟,使病毒充分吸附到藻细胞;
将上述2mL经过孵育的混合液倒入预先经42℃水浴的15mL含0.7%琼脂的BG11培养基中,迅速用振荡器震荡15s使其充分混匀;将17mL混合液立即倒至含1.5%琼脂的BG11培养基底层平板上,待其凝固后用封口膜封口以防止被空气中的细菌等污染,戳孔以保证培养皿的氧气供给;倒置于光照培养箱中培养,培养条件为2000lx,25℃,光照周期为12h/12h;挖取最大稀释度下所形成的独立的透明噬藻斑,将噬藻斑悬浮于500μL的BG11培养基中,放置于4℃冰箱6小时或过夜使其释放出噬藻体,10000g离心10分钟,取上清即得到第一代噬藻体;
(3)噬藻体进一步纯化
取上述步骤(2)得到的第一代噬菌体,用BG11培养基做系列梯度稀释成10-1至10-9,重复进行上述步骤(2)的双层胶噬藻斑实验3次,得到形状、大小均一的噬藻斑;挖取噬藻斑并将其悬浮于1mL BG-11培养基中,置于4℃冰箱6h或过夜;10000g离心10分钟,取上清,得到纯化的噬藻体悬浮液;
(4)噬藻体的扩增培养
将上述步骤(3)得到的纯化的噬藻体悬浮液1mL加入6mL新鲜培养的对数期的华美微囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化即得到藻裂解液,取藻裂解液10000g离心10分钟,取上清。将上清按照体积比1∶2的比例添加到新鲜培养的对数期的华美微囊藻FACHB-916藻液中,混匀,光照培养箱中培养至藻液黄化后;如此重复扩大培养后,将培养的藻裂解液于10000g离心10分钟,取上清即Me-ZS1悬浮液,4℃避光保存备用。
5.权利要求1所述的广谱的烈性噬藻体Me-ZS1在裂解蓝藻中的应用,其特征在于将噬藻体悬浮液加入微囊藻水华样品中,对水中的蓝藻有强烈的裂解作用。
6.根据权利要求5所述的广谱的烈性噬藻体Me-ZS1的应用,其特征在于对水中的常见蓝藻藻华有广泛的抑制作用,能裂解的水华蓝藻包括但不限于色球藻目Chroococcales下的铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa FACHB-905、FACHB-925、FACHB-469、FACHB-942株、惠氏微囊藻M.wesenbergii FACHB-908、FACHB-1112、FACHB-929株、水华微囊藻M.flos-aquae FACHB-1028、华美微囊藻M.elabena FACHB-916、微囊藻Microcystis sp.7806FACHB-915株和念珠目Nostocales下的念珠藻Nostoc sp.FACHB-596株及水华鱼腥藻Anabaena flosaguas FACHB-245株。
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