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近年来随着设施番茄产业的兴起,栽培种植过程中的病害随之泛滥,尤以土传病害为甚。番茄颈腐根腐病是近年来给设施番茄生产带来严重危害和经济损失的土传病害之一。由于在我国该病害发现较晚,国内目前关于该病的报道较少,生物防治方面的研究报道仍旧空白。课题组前期分离得到了一株具有生防效果的贝莱斯芽胞杆菌SDTB038,本试验在前期研究的基础上,测定了SDTB038不同浓度的发酵液和脂肽粗提物对番茄颈腐根腐病病原菌(FORL)的抑菌活性,SDTB038对番茄种子萌发、植株生长的促生作用,SDTB038在土壤和植株内部的定殖动态。最后,通过田间试验验证SDTB038发酵液对番茄颈腐根腐病的田间防治效果为42.98%。同时,还对SDTB038全基因组进行测序分析,预测了其存在的生物合成基因簇,从基因组层面解释了其具有生防潜力的原因,初步探索了其防治番茄颈腐根腐病的机制,为生物防治番茄颈腐根腐病提供一定的理论参考。主要试验结果总结如下:1.室内抑菌活性测定结果表明,不同浓度SDTB038发酵液对FORL有抑菌活性,抑菌带宽度最大为7.66 mm;平皿对峙培养试验表明脂肽粗提物能够抑制FORL菌丝生长,EC50值为59.95 mg/L,256 mg/L浓度下抑菌率为97.42%。2.生理生化试验结果表明,SDTB038在5-50℃范围内可生长,能够代谢产生蛋白酶、嗜铁素和吲哚乙酸,具有生物膜形成和泳动能力,但不能产生几丁质酶,无解磷作用。3.种子萌发试验结果表明,SDTB038发酵液处理番茄种子的第2、3 d,能显著促进种子萌发,其中10~7CFU/m L SDTB038发酵液处理的芽长和根长显著高于清水和LB对照处理。温室水培试验表明,SDTB038发酵液对番茄株高、鲜重和干重促生最明显。培养40 d时10~8 CFU/m L SDTB038处理组株高显著高于清水和LB对照处理;10~8CFU/m L SDTB038发酵液处理植株鲜重与植物生长调节剂S-诱抗素处理无显著差异,显著高于清水和LB处理;10~8 CFU/m L SDTB038发酵液处理植株干重显著高于清水、LB处理和S-诱抗素处理。上述结果说明SDTB038促进种子萌发和植株生长,由于SDTB038能产生吲哚乙酸,我们推测可能是其代谢产生的吲哚乙酸在促生中起关键作用。4.通过平板回收检测法测定处理后60 d内,利福平抗性标记菌株在根际土和番茄根、茎、叶内的定殖动态。在根际土中,第1 d回收检测到的生防菌量为2.05×10~9CFU/g,后期稳定在2.89×10~6~5.91×10~6 CFU/g之间。处理后14 d,根、茎、叶中的定殖量在整个试验期间最高,分别为3.89×10~9、4.07×10~9、9.13×10~7(原有真叶)、2.07×10~9(新生叶)CFU/g。在第60 d时,根和茎的定殖量均超过10~5 CFU/g,原有真叶和新生叶的定殖量超过10~4 CFU/g。结果表明菌株能在土壤及植株内部正常定殖,定殖量随时间推移逐渐减少,后期趋于稳定。5.通过二代和三代结合的测序技术对SDTB038进行全基因组测序分析。其基因组大小为3929791 bp,GC含量为47.26%。通过GO、COG、KEGG等功能数据库比对,SDTB038有303个基因参与氨基酸转运和代谢,288个基因参与转录,266个基因参与碳水化合物运输和代谢,222个基因参与翻译、核糖体结构及生物发生,127个基因参与ABC转运蛋白,以及114个基因参与双组分系统。此外,通过软件预测,发现菌株存在7种次生代谢产物生物合成基因簇,次生代谢产物与抑菌活性密不可分,从基因组层面解释了其具有生防效果的原因。