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农田土壤中残留和滋生多种病原菌会对人体健康和生态环境带来显著的安全隐患,开展针对性的生物修复研究十分迫切。噬菌体疗法靶向灭活土壤中病原菌的技术为修复此类污染土壤提供了全新途径。本研究以南京城郊某奶牛场牛粪堆积池周边,粪肠杆菌和假单胞菌复合污染农田土壤为例,首先筛选和纯化获得两株专一型噬菌体(YSZ1和YSZ5),再人为加速其宿主谱的表达过程,获得对应的多价噬菌体(YSZ1R和YSZ5K),并进行生物学特性(形态、核酸、最佳感染复数、一步生长曲线等)鉴定,结果表明:在水相和污染土壤中不同噬菌体对于同步灭活病原菌的能力依次为YSZ5KYSZ1RYSZ5YSZ1,并且施用多价噬菌体疗法有助于维护和改善修复后土壤微生物生态功能多样性与稳定性。本研究结果可为噬菌体疗法靶向灭活土壤中多种病原菌提供切实可行的修复技术。 相似文献
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生物质炭与噬菌体联用阻控与灭活土壤-生菜体系中抗生素抗性致病细菌 总被引：1，自引：0，他引：1
农田土壤–蔬菜体系中残留和滋生的多种抗生素抗性致病细菌已对人体健康和生态环境安全造成较严重的隐患,因此开展针对性的风险管控技术研究十分迫切。生物质炭阻控与农业噬菌体疗法联用靶向灭活土壤–蔬菜体系中抗生素抗性致病细菌,为解决此类污染土壤问题提供了全新途径。本研究以自主制备的抗生素抗性致病细菌(携带四环素抗性基因tet W的大肠杆菌K12,携带氯霉素抗性基因amp C的铜绿假单胞菌PAO1)污染农田土壤为盆栽用土,开展生菜土培试验60d。设置单独或同时添加生物质炭和接种广宿主型噬菌体(YSZ 5K)的不同处理,以土壤–生菜体系中K12、PAO1数量变化及tet W、amp C丰度消减程度表征联合修复的效果。结果表明,针对土壤–生菜体系中残留K12、PAO1和tet W、amp C消减程度变化,判断不同处理效果,依次为:BP(生物质炭与噬菌体联用) B(单独施用生物质炭)P(单独接种噬菌体)CK(对照),其中BP处理条件下,K12与PAO1在土壤和生菜叶片中数量较之对照处理下降了2.1～3.1个数量级,tet W和amp C丰度较之对照处理下降了2.2～3.3个数量级。此外,在BP处理条件下,生菜收获后,土壤微生物群落结构与功能多样性和稳定性指数也得到显著提升,证明该联合治理方式是一种较为环境友好的修复技术。本研究结果可为降低土壤–蔬菜体系中抗性致病细菌的残留风险提供科学的理论依据和有效的管控技术。 相似文献
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土壤中存在能够威胁植物、动物和人体健康的病原细菌，消减这类土壤生物污染是一体化健康（One Health）的重要任务。因具有宿主细菌专一性强、侵染效率高、环境扰动性小等特性，噬菌体成为生态消减土壤病原细菌生物污染的重要手段。然而，由于土壤生物和非生物环境的复杂性，提升噬菌体消减土壤生物污染的效果和稳定性仍是当前的重大挑战。本文从噬菌体在土壤中的生存以及与病原细菌互作等过程着手，分析总结影响噬菌体阻控土壤生物污染效果和稳定性的主要因素：1）噬菌体的宿主细菌谱和种群数量，2）土壤病原细菌的多态性，3）影响噬菌体与土壤病原细菌互作的环境因素。通过构建高效噬菌体鸡尾酒、改善噬菌体产品形式和优化噬菌体施用技术等措施，建立提升阻控土壤生物污染效果和稳定性的策略，为完善土壤生物污染噬菌体疗法提供科学支撑。 相似文献
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土传病原细菌严重威胁土壤-植物系统健康和农业可持续发展。在接触和入侵寄主植物根系之前,病原细菌会经受土壤pH、含氧量、营养物质种类和数量等非生物因素骤变以及其他土壤微生物的竞争、寄生和捕食等生物胁迫。病原细菌的生物膜形成、代谢、运动、毒力、DNA修复以及对噬菌体、抗生素或环境压力的抵抗能力等特性对其在土壤环境中生存和侵染寄主非常重要。为适应复杂且多变的土壤生物和非生物环境,病原细菌必须动态权衡其生存和致病力之间的关系,维持其生存、传播、增殖和侵染致病间的平衡,以最大化其在土壤环境中的适应性。系统理解土传病原细菌应对胁迫和侵染寄主植物的过程及权衡机制是建立精准、高效生态防控手段的关键。为此,以土传病原细菌为代表,总结了土传病原细菌生存与致病的权衡规律和典型现象及土壤中的生物和非生物影响因素,阐述了土传病原细菌入侵植物根际过程中的生存与致病权衡机制,并提出一些与土传病原细菌生存与致病权衡相关的科学问题,呼吁建立基于生存-致病权衡理论的土传病害生态防控策略,为绿色农业可持续发展提供理论参考。 相似文献
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土传病原细菌的生存与致病权衡 总被引：1，自引：0，他引：1
土传病原细菌严重威胁土壤-植物系统健康和农业可持续发展。在接触和入侵寄主植物根系之前,病原细菌会经受土壤pH、含氧量、营养物质种类和数量等非生物因素骤变以及其他土壤微生物的竞争、寄生和捕食等生物胁迫。病原细菌的生物膜形成、代谢、运动、毒力、DNA修复以及对噬菌体、抗生素或环境压力的抵抗能力等特性对其在土壤环境中生存和侵染寄主非常重要。为适应复杂且多变的土壤生物和非生物环境,病原细菌必须动态权衡其生存和致病力之间的关系,维持其生存、传播、增殖和侵染致病间的平衡,以最大化其在土壤环境中的适应性。系统理解土传病原细菌应对胁迫和侵染寄主植物的过程及权衡机制是建立精准、高效生态防控手段的关键。为此,以土传病原细菌为代表,总结了土传病原细菌生存与致病的权衡规律和典型现象及土壤中的生物和非生物影响因素,阐述了土传病原细菌入侵植物根际过程中的生存与致病权衡机制,并提出一些与土传病原细菌生存与致病权衡相关的科学问题,呼吁建立基于生存-致病权衡理论的土传病害生态防控策略,为绿色农业可持续发展提供理论参考。 相似文献
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高压脉冲电场对大肠杆菌噬菌体灭活效果初探 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)在噬菌体污染治理方面的工业应用,研究了高压脉冲电场对λ噬菌体、ΦX174噬菌体以及宿主菌E.coli MV1184的灭活效果。采用不同电场强度E,脉冲个数N和脉冲宽度г体系对λ噬菌体、ΦX174噬菌体以及λ噬菌体和E.coli MV1184混合悬液进行处理。结果表明在输出电压1~10kV,脉冲宽度1~10μs范围内,灭活效率随着脉冲数的增加而提高。PEF对噬菌体的灭活效率并不依赖于噬菌体的颗粒结构,但噬菌体颗粒结构对脉冲宽度г灭活效率有影响。在噬菌体与宿主菌E.coli MV1184的混合悬液中,λ噬菌体对PEF的灭活作用更加敏感,失活率显著高于E.coli MV1184。高压脉冲电场可以用于常温下溶液中噬菌体的灭活处理并达到消毒水平,是一种高效的噬菌体灭活方法。 相似文献
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摘 要：【目的】研究不同水分和养分条件下,细菌和噬菌体的生长和运移规律、细菌和噬菌体种群互作过程以及其对群落结构的影响和调控机制。【方法】通过控制微生物运动平板表面相对水膜厚度研究铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa PAO1）和铜绿假单胞菌噬菌体PA-27-1（Pseudomonas phage PA-27-1）的互作过程。【结果】细菌和噬菌体的互作主要受噬菌体裂解细菌、细菌的运动和噬菌体扩散三个因素控制。水分通过调控多孔表面水膜的厚度和连通性来改变细菌在微孔尺度的运动,进而影响微生物在粗糙界面的增殖和生物膜的形成过程以及菌落的形态特征,同时通过影响噬菌体的扩散传播来调节细菌和噬菌体之间的互作机制。细菌与噬菌体自身运动性及个体大小上的不同也导致二者在微观孔隙中增殖（扩散）特征的差异。相对低水膜网络促进了细菌和噬菌体之间的空间隔离,降低了噬菌体有效侵染细菌的概率,从而有利于细菌的增殖。丰富的养分条件有利于细菌生物量的快速繁殖,进而促进噬菌体的增殖。【结论】本研究揭示了环境生物膜等微生境中噬菌体和宿主细菌的生长和运移规律,有助于为深入理解土壤噬菌体的时空分布特征与演变规律以及其与土壤细菌之间的互作模式提供理论基础和数据支撑。 相似文献
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噬菌体是土壤中广泛定殖、数量繁多、严格依赖宿主存活的一类微小生物体,它具有溶原或裂解生命周期,在侵染宿主菌的过程中,不仅可以裂解细菌,还会导致基因转移,显著调控宿主菌数量、物种组成及功能,进而影响土壤元素的生物地球化学循环过程。因而,近年来噬菌体对土壤关键营养元素循环转化的影响机制研究逐渐成为新的学术热点。本文从噬菌体对土壤碳、氮元素循环转化的下行调控和上行调控角度,综述了噬菌体对土壤碳、氮元素循环转化的规律和机制,总结了制约噬菌体调控土壤碳氮循环作用强度的环境因素,指出了当前的研究难点,并对未来研究方向进行了展望。本综述可为阐释噬菌体影响土壤碳氮循环转化机制的研究提供科学参考。 相似文献
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食细菌线虫通过取食细菌改变土壤微生物的活性和群落结构从而影响土壤生态系统功能,而食细菌线虫取食细菌存在选择偏好。本试验通过设置"自助餐"式平板培养试验,研究了2种土著食细菌线虫(拟丽突属线虫和中杆属线虫)对5种细菌的活菌体、灭活菌体及菌体分泌物的取食偏好,以为进一步揭示土壤生态系统中食细菌线虫与细菌相互作用关系奠定基础。研究结果显示:拟丽突属和中杆属线虫对活菌体的取食偏好基本一致,均对G-菌具有偏好,其偏好顺序为:荧光假单胞菌大肠杆菌贪噬菌解淀粉芽孢杆菌巨大芽孢杆菌。拟丽突属线虫对5种细菌分泌物的辨识和取食不存在选择性偏好,从而使其对活菌体及灭活菌体的取食偏好顺序基本一致;而中杆属线虫对活菌体及灭活菌体的取食偏好存在显著差异,这可能与中杆属线虫对5种细菌分泌物的辨识和取食具有选择性偏好有关。细菌分泌物对中杆属线虫的取食偏好机制还有待进一步研究。 相似文献
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Shengjin WU Motoki NISHIHARA Yoshie KAWASAKI Akitoshi YOKOYAMA Kei MATSUURA Tomohiro KOGA Daisuke UENO Koichi INOUE Takashi SOMEYA 《Soil Science and Plant Nutrition》2009,55(2):258-263
Contamination of agricultural soil by fecal pathogenic bacteria poses a potential risk of infection to humans. For the biosafety control of field soil, soil solarization in an upland field was examined to determine the efficiency of solarization on the inactivation of Escherichia coli inoculated into soil as a model microorganism for human pathogenic bacteria. Soil solarization, carried out by sprinkling water and covering the soil surface with thin plastic sheets, greatly increased the soil temperature. The daily average temperature of the solarized soil was 4–10°C higher than that of the non-solarized soil and fluctuated between 31 and 38°C. The daily highest temperature reached more than 40°C for 8 days in total in the solarized soil during the second and third weeks of the experiment. Escherichia coli in the solarized soil became undetectable (< 0.08 c.f.u. g−1 dry soil) within 4 weeks as a result, whereas E. coli survived for more than 6 weeks in the non-solarized soil. Soil solarization, however, had little influence on the total direct count and total viable count of bacteria in the soil. These results indicate that soil solarization would be useful for the biosafety control of soil contaminated by human pathogens via immature compost or animal feces. 相似文献
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通过土壤微宇宙培养试验,研究了锯末尺寸、添加量和种类等因素对荧蒽特效降解菌MC(Mycobacterium flavescens)修复污染土壤(潮土、红壤、黑土、黄棕壤和水稻土)的效果.结果表明:锯末联合降解菌MC修复荧蒽污染的黄棕壤效果较好,优化条件下25 d荧蒽降解率为42.63％ ±1.05％;该联合修复对黑土和... 相似文献
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《Soil Science and Plant Nutrition》2013,59(2):258-263
Abstract Contamination of agricultural soil by fecal pathogenic bacteria poses a potential risk of infection to humans. For the biosafety control of field soil, soil solarization in an upland field was examined to determine the efficiency of solarization on the inactivation of Escherichia coli inoculated into soil as a model microorganism for human pathogenic bacteria. Soil solarization, carried out by sprinkling water and covering the soil surface with thin plastic sheets, greatly increased the soil temperature. The daily average temperature of the solarized soil was 4–10°C higher than that of the non-solarized soil and fluctuated between 31 and 38°C. The daily highest temperature reached more than 40°C for 8 days in total in the solarized soil during the second and third weeks of the experiment. Escherichia coli in the solarized soil became undetectable (< 0.08 c.f.u. g?1 dry soil) within 4 weeks as a result, whereas E. coli survived for more than 6 weeks in the non-solarized soil. Soil solarization, however, had little influence on the total direct count and total viable count of bacteria in the soil. These results indicate that soil solarization would be useful for the biosafety control of soil contaminated by human pathogens via immature compost or animal feces. 相似文献
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钒污染土壤对生态环境和人体健康存在危害，已成为土壤修复领域关注的热点之一。选取科学合理的修复方法对钒污染土壤进行精准治理十分必要。生物修复技术是钒污染土壤绿色可持续治理的重要发展方向，具有操作简便、环境友好、成本低廉、修复效率较高等优势。本文从植物、动物、微生物单一及联合修复的角度，综述了近年来钒污染土壤生物修复的研究进展，探讨了影响钒污染土壤生物修复效果的主要因素，总结了现阶段的研究不足，并对未来研究方向进行了展望，以期为钒污染土壤生物修复技术的总结与发展应用提供科学依据与理论参考。 相似文献
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Enhanced bioremediation of PAH-contaminated soil by immobilized bacteria with plant residue and biochar as carriers 总被引：2，自引：0，他引：2