裂解性噬菌体Pcc_P10的分离鉴定及其对辣椒软腐病的生防潜力研究

针对辣椒软腐病病原体Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum（PCC）防治难题，研究人员分离出新型裂解性噬菌体Pcc_P10。该噬菌体具有独特广谱pH耐受性（5–11）、快速裂解能力及无毒性基因的紧凑基因组，体外实验显示其显著抑制PCC生长并破坏生物膜，田间应用可有效减轻辣椒软腐症状。研究为开发可持续生物防治策略提供了新方向。

　　

辣椒软腐病是困扰全球农业生产的重要病害，其病原体Pectobacterium carotovorum（PBC）能迅速分解植物组织，造成严重经济损失。传统化学农药不仅面临环境可持续性问题，还易引发病原体耐药性。面对这一挑战，噬菌体生物防治技术因其特异性强、环境友好的特点备受关注。然而，现有Pectobacterium噬菌体普遍存在宿主范围窄、环境适应性差等问题，亟需发掘性能更优的噬菌体资源。

研究人员从自然界分离获得一株新型裂解性噬菌体Pcc_P10，通过全基因组测序、宿主特异性检测、环境耐受性实验及体内外生防效果评估等系统研究，揭示了该噬菌体的独特价值。研究发现Pcc_P10属于Autographiviridae目Pektosvirus属，其39,637 bp的双链DNA基因组具有49.1% GC含量，编码46个开放阅读框，不含tRNA基因和毒力因子基因。与同类噬菌体相比，Pcc_P10展现出三大突出优势：广谱pH耐受范围（5–11）、仅15分钟的潜伏期（显著短于同类噬菌体）、以及高度精简安全的基因组结构。

关键技术方法包括：噬菌体分离纯化技术、全基因组测序与生物信息学分析、透射电镜形态鉴定、一步生长曲线测定、pH/温度稳定性实验、体外抑菌及生物膜抑制实验，以及辣椒果实体内防治效果评估。

研究结果：

1. 基因组特征分析：Pcc_P10基因组仅含46个ORFs，功能注释显示其编码DNA复制、衣壳组装和裂解相关蛋白，缺乏溶原性模块，符合严格裂解性噬菌体特征。
2. 宿主特异性检测：在测试的12种细菌中，Pcc_P10仅对PCC表现出特异性裂解活性，感染复数（MOI）为0.1时可在6小时内完全清除宿主菌。
3. 环境适应性：在pH5-11范围内保持>80%活性，50°C处理1小时后仍保留60%感染能力，显示其强大的环境稳定性。
4. 生防机制解析：Pcc_P10不仅能直接裂解病原菌，还可破坏PCC形成的生物膜结构，降低其环境适应性。
5. 田间应用效果：接种Pcc_P10（10⁸ PFU/mL）的染病辣椒，5天后软腐面积减少78%，病原菌载量下降3个数量级。

研究结论指出，Pcc_P10作为首例报道的具有广谱pH耐受性的Pektosvirus属噬菌体，其环境适应性、作用效率及基因组安全性均显著优于现有报道的Pectobacterium噬菌体。该研究不仅为辣椒软腐病防治提供了新型生物制剂候选，其独特的基因组特征（如缺失tRNA基因）也为噬菌体进化研究提供了新线索。鉴于化学农药的监管日益严格，这项发表于《International Journal of Food Microbiology》的成果，为发展可持续农业病虫害防控策略提供了重要科学依据。