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本综述聚焦植物病原菌（如梨火疫病菌Erwinia amylovora、野油菜黄单胞菌Xanthomonas campestris pv. campestris）危害，探讨噬菌体作为生物防治剂的潜力。研究从污水中分离出 3 种烈性噬菌体，其在体内外均能有效减少病原菌数量、缓解病害，为农业病害防治提供新方向。
研究背景与目的
植物病原菌如Erwinia amylovora（引发火疫病）和Xanthomonas campestris pv. campestris（引发十字花科蔬菜黑腐病）严重威胁农业，传统化学农药存在环境污染、伤害非靶标生物等问题，亟需可持续防治手段。本研究探索噬菌体作为生物防治剂的潜力，从城市污水中分离针对这两种病原菌的噬菌体并评估其效力。
材料与方法
细菌菌株与培养条件
以E. amylovora NCPPB 595（CECT 222）和X. campestris pv. campestris（CECT 97）为宿主分离噬菌体，使用多种细菌菌株测试噬菌体宿主范围。
噬菌体分离与纯化
从西班牙加泰罗尼亚地区两个污水处理厂采集 40 份城市污水样本，经滤膜过滤后与病原菌共培养进行噬菌体富集。通过斑点试验筛选出具有溶菌活性的噬菌体，利用双层琼脂法纯化，经氯化铯（CsCl）密度梯度离心进一步纯化噬菌体颗粒。
噬菌体表征与基因组分析
通过透射电子显微镜（TEM）观察噬菌体形态，提取噬菌体 DNA 并进行全基因组测序。利用生物信息学工具分析基因组序列，预测开放阅读框（ORF），评估噬菌体是否为烈性噬菌体（不含溶原相关基因）。
体外与体内抗菌效力测定
在体外，以感染复数（MOI）0.1 和 1 将噬菌体与病原菌共培养，监测病原菌细胞数（CFU/mL）和噬菌体效价（PFU/mL）随时间的变化。在体内，分别以梨和苤蓝为模型植物，预防性施用噬菌体后接种病原菌，通过图像分析评估坏死面积以判断病害严重程度。
结果与讨论
噬菌体分离与鉴定
从污水中分离出 26 种噬菌体，经筛选获得 3 种烈性噬菌体：针对E. amylovora的?EF1（肌尾病毒形态）和?EF2（短尾病毒形态），以及针对X. campestris pv. campestris的?XF1（肌尾病毒形态）。基因组分析显示，三者均不含溶原相关基因，确认为烈性噬菌体。
体外抗菌活性
- ?EF1 与?EF2：单独使用时，MOI=1 条件下，3 小时内分别减少E. amylovora种群 92.1% 和 98.1%；两者以 1:1 比例混合使用时，病原菌减少 99.7%，且未观察到抗性细胞再生。
- ?XF1：MOI=1 条件下，5 小时内可杀死 99.9% 的X. campestris pv. campestris细胞。
体内生防效果
- 梨模型（火疫病）：预防性施用?EF1 和?EF2（单独或混合）显著减少梨果实的火疫病症状，混合使用时坏死面积最小，且未出现抗性菌株。
- 苤蓝模型（黑腐病）：施用?XF1 后，苤蓝叶片的黑腐病坏死面积明显小于对照组，部分处理组甚至无坏死症状，显示出良好的防治效果。
宿主范围与应用潜力
?EF2 表现出较广的宿主范围，除E. amylovora外，还可感染部分大肠杆菌（E. coli）和志贺氏菌（S. sonnei）菌株，但对 pathogenic E. coli O157:H7 等无感染能力。?XF1 则专一性感染X. campestris pv. campestris。研究表明，噬菌体鸡尾酒疗法可有效抑制病原菌抗性发展，提升防治效果。
结论与展望
本研究分离的 3 种烈性噬菌体在体外和体内均展现出高效的病原菌抑制能力，为火疫病和黑腐病提供了安全、可持续的生物防治策略。未来需进一步优化噬菌体应用条件，评估其对植物微生物组的影响，并开发多噬菌体混合制剂以应对不同地域的病原菌菌株，推动噬菌体生物防治剂的实际应用。
