噬菌体Pcc_P10的发现与特性

Pectobacterium carotovorum（PBC）是导致辣椒软腐病的主要植物病原菌之一，给全球辣椒产业带来了巨大的经济损失。传统防治方法主要依赖化学农药，但这些方法不仅对环境造成污染，还可能导致病原菌抗药性的增加。因此，寻找环保且高效的生物防治方法成为研究热点。在这项研究中，研究人员从废水样本中分离出了一种新型裂解性噬菌体Pcc_P10，该噬菌体属于Autographiviridae目Pektosvirus属。通过透射电子显微镜（TEM）观察发现，Pcc_P10具有清晰的二十面体头部，直径约60纳米，以及短尾结构。其基因组为线性双链DNA，长度为39,637 bp，GC含量为49.1%，编码46个开放阅读框（ORFs），且不含tRNA基因和致病因子基因。这些特性表明Pcc_P10具有较高的生物安全性。

图1. 噬菌体Pcc_P10控制青椒软腐病的能力。

噬菌体Pcc_P10的裂解特性和稳定性

研究发现，Pcc_P10对PCC具有高度特异性的裂解活性，仅在PCC Jm2和PCC LYY菌株上形成清晰的噬菌斑，而对其他细菌（如Pseudomonas syringae、Escherichia coli、Salmonella enterica等）均无裂解作用。这表明Pcc_P10具有严格的宿主特异性，能够精准靶向辣椒软腐病病原菌，从而减少对非靶标细菌的干扰。在最佳感染复数（MOI）实验中，Pcc_P10的最佳MOI为0.001，此时噬菌体的滴度可达8.6×10⁸ PFU/mL。此外，Pcc_P10的一步生长曲线显示，其潜伏期为20分钟，裂解期为25至45分钟，随后进入平稳期，最终噬菌体滴度约为2.7×10⁸ PFU/mL。这表明Pcc_P10具有快速裂解和高效复制的能力。在稳定性测试中，Pcc_P10表现出良好的热稳定性和pH稳定性。在30℃、40℃和50℃条件下处理1小时后，噬菌体仍保持较高活性，而在60℃以上则完全失活。在pH 5至11的范围内，Pcc_P10均能保持活性，但在pH≤4时则完全失活。这些特性使得Pcc_P10能够在多种环境条件下保持活性，具有广泛的应用潜力。

噬菌体Pcc_P10的体外抗菌活性

在体外实验中，Pcc_P10对PCC Jm2的生长表现出显著的抑制作用。通过不同MOI的实验发现，即使在低MOI（0.0001）下，Pcc_P10也能在最初的6小时内有效抑制细菌生长。随着时间的推移，尽管细菌对噬菌体的耐受性有所增加，但最终的OD600值仍显著低于未添加噬菌体的对照组（P<0.05）。此外，Pcc_P10还表现出强大的抗生物膜活性。生物膜是一种复杂的微生物群落，能够保护细菌免受环境压力和宿主免疫反应的影响。实验结果显示，Pcc_P10处理后的生物膜OD570值显著低于未处理的对照组（P<0.05），表明Pcc_P10能够有效破坏生物膜结构，从而降低细菌的耐药性和生存能力。

噬菌体Pcc_P10的体内防治效果

为了评估Pcc_P10在实际应用中的效果，研究人员在感染PCC Jm2的青椒上进行了生物防治实验。结果表明，Pcc_P10处理组的软腐症状显著减轻，病斑直径显著小于对照组。在处理结束时，Pcc_P10处理组的PCC菌落形成单位（CFU）数量比对照组减少了两个数量级。这表明Pcc_P10在控制辣椒软腐病方面具有显著的效果。

关键发现

在体外实验中，Pcc_P10对PCC Jm2的生长表现出显著的抑制作用，即使在低MOI（0.0001）下，也能在最初的6小时内有效抑制细菌生长。此外，Pcc_P10还表现出强大的抗生物膜活性，能够有效破坏生物膜结构，从而降低细菌的耐药性和生存能力。

在感染PCC Jm2的青椒上进行的生物防治实验中，Pcc_P10处理组的软腐症状显著减轻，病斑直径显著小于对照组。在处理结束时，Pcc_P10处理组的PCC菌落形成单位（CFU）数量比对照组减少了两个数量级，表明Pcc_P10在控制辣椒软腐病方面具有显著的效果。

Pcc_P10作为一种新型噬菌体，具有高效的裂解活性、良好的稳定性和显著的生物防治潜力。其高度特异性的宿主范围和抗生物膜活性使其成为一种理想的生物防治剂。未来的研究将进一步探索Pcc_P10的作用机制，优化其应用策略，并开展大规模田间试验，以验证其在实际农业生产中的应用效果。

未来展望与应用潜力

Pcc_P10作为一种新型噬菌体，不仅具有高效的裂解活性和良好的稳定性，还表现出显著的生物防治潜力。其高度特异性的宿主范围和抗生物膜活性使其成为一种理想的生物防治剂。未来的研究将进一步探索Pcc_P10的作用机制，优化其应用策略，并开展大规模田间试验，以验证其在实际农业生产中的应用效果。此外，Pcc_P10的成功也为其他植物病原菌的噬菌体防治提供了参考，有望推动噬菌体在农业领域的广泛应用，为可持续农业发展提供新的解决方案。

参考来源：

Jiang M, Zhang J, Huang C, et al. Isolation, genomic characterization and biocontrol potential of the lytic Pectobacterium phage Pcc_P10 against soft rot of pepper fruits[J]. International Journal of Food Microbiology, 2025: 111360.