噬菌体是地球上最为丰富的生命形式,也是多样性最丰富的天然基因库。越来越多的研究证明,噬菌体在环境食物网过程、生物地理化学循环、基因转移、原核生物的结构和多样性等方面具有重要的功能。本研究以纳帕海高原湿地水样中分离得到的、能够侵染荧光假单胞菌的低温噬菌体VSW-3为实验材料,开展了噬菌体生物学特性、全基因组测序和解析、以及噬菌体比较基因组学分析方面的研究。首先开展了噬菌体VSW-3生物学特性方面的研究。透射电镜形态观察表明VSW-3属于短尾噬菌体科;可在4℃感染并裂解宿主,是典型的低温噬菌体;VSW-3最佳感染pH是7.0,最佳感染复数是1.0;潜伏期和裂解期分别为40 min和60 min;VSW-3对氯仿不敏感,但对Triton X-100和SDS十分敏感,因此推测该噬菌体不含有包膜;基因组酶切图谱和衣壳蛋白SDS-PAGE分析表明,基因组大小在40 Kb左右,其主要衣壳蛋白大小约为38 KDa。全基因组测序结果表明低温荧光假单胞菌噬菌体VSW-3大小为40,556 bp;G+C含量为57.4%。基因组长度与目前已测序的其他荧光假单胞菌噬菌体基因组大小相似。噬菌体VSW-3全基因组序列中找到46个可能编码蛋白的基因,包含多种编码功能蛋白基因,且噬菌体具有自己的DNA引物酶、解旋酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶,可以利用自己的转录调控系统。比较基因组学分析表明VSW-3与假单胞菌噬菌体Bf7和Phi-2存在显著的共线性关系。由系统发育树可以看到146个假单胞噬菌体种属聚成5个类群。荧光假单胞菌噬菌体VSW-3与73和vB Pass-Kakhheti25等聚在一个分支内,亲缘关系较近,而与YMC11/07/P54 PAE BP亲缘关系最远。COG功能注释发现噬菌体VSW-3的功能基因并不多,只是含有一些与复制转录修饰相关的基因。本研究首先从一株噬菌体生物学特性以及基因组解析着手,然后通过比较基因组学分析手段,从理论上预测噬菌体VSW-3的基因结构以及功能,为后续开展噬菌体与宿主菌的相互作用研究提供了理论基础。