赵炳梓病毒在土壤中的去向及其影响因素

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1、CERN第十七次工作会议报告病毒在土壤中去向及其影响因素赵炳梓(封丘站)2010年12月5-6日广州病毒基本概念病毒是以其致病性被发现的，大多数已知病毒也都是致病因子；病毒是严格的细胞内寄生物，在宿主细胞外环境，病毒不能独立进行代谢活动，也不能以分裂方式进行繁殖，只能以形态成熟的颗粒存在。病毒主要生物学特征•形状–球形,砖形,杆状等•大小–20–200nm能通过细菌滤器•无细胞结构–蛋白质外壳–核酸(RNA或DNA)•严格的活细胞内专性寄生•不能进行独立的代谢作用一.病毒在土壤中去向研究中指示病毒的选择指示病毒(indicator

2、viruses)噬菌体是指示病毒的最佳选择，因为:（1）对人畜没有任何危害，但它能感染特定的宿主细菌；（2）能够高浓度制备（可达1010至1012pfuml-1);（3）测定相对容易.噬菌体MS2、X174、PRD1曾广泛作为指示病毒，用来研究病毒在土柱实验条件和田间实验条件下的迁移行为，它们代表了病毒的系列理化性质，如大小、表面电荷、疏水性能等。MS2和X174的基本性质MS2X174核酸RNADNA形状二十面体球形直径(nm)24~2625~27等电点pI3.56.6~6.8*图为X-射线结晶原子模型噬菌体的液体培养基扩增和

3、定量检测方法液体培养基扩增方法：高复数感染；特点：培养一次即可获取500ml高浓度噬菌体悬液(MS2:1011pfu/ml;X174:108pfu/ml)定量检测方法的建立:双层平板法噬菌斑效价测定图解(双层平板法)菌液的连续稀释菌液的连续稀释菌苔噬菌斑原液10-110-210-30.1ml稀释液与宿主细菌和上层培养基混合后倒入底层平板上二.病毒在土壤中去向研究意义1、土壤对病毒的“过滤净化”能力？美国的一些调研结果109个公共水井样品中(USGeologicalSurvey,1998)--8%的样品含有可培养的人类病毒(huma

4、nviruses)--8%的样品含有大肠杆菌噬菌体(coliphages)244个水井样品中(Abbaszadeganetal.,1998，1999)--38%的样品含有一种以上的病原病毒(pathogenicviruses）--7%的样品含有人类病毒(humanviruses）来自35个州的448个水井样品中(Abbaszadeganetal.,2003)--31.5%的样品含有一种以上的病原病毒(pathogenicviruses）--4.8%的样品含有人类病毒(humanviruses)水传播疾病的爆发大约80%与病毒污染

5、有关(Ryanetal.,2002)中国2003年3月底香港淘大花园的非典爆发的主要原因：建筑屋内的污水处理系统出现问题。地下水可能遭受致土壤井病微生物的污染；病毒源通过土壤“过滤净化”功能来阻止致病??微生物污染地下水的作用，对于不同地下水土壤需要从科学上进行重新评估。三.病毒在土壤中去向及其影响因素液相中病毒病毒通过迁移进入地下水的条件:(1)水力学性质-其传导能力决定着迁移驱动力；(2)病毒本身性质-决定病毒能否完成整个迁移过程，即在迁移过程中被吸附活消亡而不水流能到达终点。能迁移的病毒：没有被土壤吸附和消亡的病毒土壤性质对

6、病毒吸附的影响10080R(%)60MS2(pI3.9)>99.97%40吸附比例20002468Log10Ci10080R(%)60PhiX174>98.23%(pI6.6)40吸附比例20002468Log10Ci砂质潮土壤质潮土乌栅土黄泥土壤质红壤粘质红壤被粘质红壤吸附的病毒存在状态(吸附-解吸动态实验)10080吸附结束(%)60吸附开始99.99%4099.93%解吸开始解吸结束吸附比例20MS296.02%95.66%005001000150020002500时间(min)10080吸附结束60吸附开始99.92%4099

7、.72%解吸开始解吸结束98.15%吸附比例（％）20PhiX17497.67%005001000150020002500时间（min）土著微生物对粘质红壤吸附病毒的影响(静态吸附实验)静态吸附的Freundlich方程参数拟合结果比较非灭菌灭菌MS2k1760.831,275.21/n1.08111.1544r20.97390.8699phiX174k183.814.31/n0.98451.1207r20.89390.8368TheKvalueindicatesadsorptivecapacity,andthe1/nisrelate

8、dtothestrengthoftheadsorptionforcesbetweentheadsorbateandtheadsorbent.土著微生物对粘质红壤上病毒解吸的影响(吸附解吸动力学实验)AdsorptionD