摘要
芽孢杆菌（Bacillus）能产生多种抑制植物病原菌和促进植物生长的胞外活性物质，在病害防治和提高作物产量等方面具有良好的应用前景。本课题组前期筛选出一株对接骨木镰刀菌、立枯丝核菌等多种植物病原真菌有强拮抗作用的解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）BA-26，完成了全基因组测序与分析、胞外代谢产物纯化与鉴定、抗菌物质稳定性考察等工作。本文以枯萎病致病菌接骨木镰刀菌（Fusariumsambucvnmn）为靶标，研究菌株BA-26胞外抗菌物质的抑菌机理；以马铃薯为实验对象，通过田间应用实验，明确BA-26对植物生长、病害防治、土壤理化性状和土壤微生物群落组成多样性等多方面的作用，为研制新型生物制剂提供理论和实验依据。主要研究结果如下： 1.对接骨木镰刀菌的抑菌机理研究表明，解淀粉芽孢杆菌BA-26抗菌物质能显著抑制接骨木镰刀菌孢子萌发，且在孢子萌发过程中对孢子形态有强烈的致畸作用。显微镜和电镜观察，经抗菌物质处理的接骨木镰刀菌的菌丝形态异常，菌丝弯曲、膨大，菌丝表面粗糙裂开，部分菌丝体断裂。胞外上清液中碱性磷酸酶活性、电导率、核酸含量显著升高，说明BA-26抗菌物质可以破坏菌丝的细胞壁，增加细胞膜的通透性。抗菌物质降低了菌体内SOD、ATP、CAT和POD酶的活性，破坏细胞正常的生理代谢活动。通过罗丹明123和DCFH-DA染色发现，抗菌物质可以增加细胞的膜电位，并使活性氧积累，诱导细胞凋亡。凝胶阻滞实验结果显示抗菌物质对接骨木镰刀菌的DNA无明显影响。 2.田间对植物的防病促生应用研究发现，与化肥和有机肥相比，BA-26与有机肥联用可以提高马铃薯株高、茎粗和生物量，促进马铃薯的生长；增加可溶性糖和蛋白含量，提高块茎品质。BA-26与有机肥联用可以降低马铃薯枯萎病的发病率，防效为32.42%。BA-26与有机肥联用可以改善土壤状况，提高土壤的电导率，增加根区土有机质、有效磷和速效钾的含量；提高土壤脲酶和碱性磷酸酶活性；增加细菌和放线菌数量，降低真菌数量。可见BA-26具有防病促生和提高土壤肥力的作用。 3.Illumina高通量测序结果表明，BA-26与有机肥联用可以提高根区土、垄间土和薯表土的细菌α多样性，降低真菌的多样性。在土壤微生物门水平上，BA-26与有机肥联用提高薯表土中的酸杆菌门和放线菌门的相对丰度；降低土壤中子囊菌门的相对丰度。在属水平上，BA-26与有机肥联用处理的大部分细菌的丰度高于化肥和有机肥处理，显著提高鞘氨醇单胞菌、溶杆菌和芽孢杆菌等有益菌的相对丰度；降低镰刀菌、链格孢菌等植物致病菌的相对丰度。β多样性分析表明，BA-26与有机肥联用可以改变土壤细菌和真菌的群落结构。土壤微生物和土壤理化性质的冗余分析（RDA）结果表明，土壤电导率和有效磷含量会影响土壤细菌和真菌的群落组成。
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