黄瓜枯萎病是由致病性的尖孢镰刀菌黄瓜专化型Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum J.H.Owen(FOC)引起的维管束病害,属世界性土传病害。其病菌借助土壤的保护,能在土壤中长期存活,反复侵害黄瓜植株,造成巨大的产量损失。由于抗性品种较少,施用甲基溴等化学农药易造成环境污染、农药残留等问题,因此,寻找安全、高效、环境友好型的生物防治方法具有重要的意义。醋糟基质是以酿醋工业废料为原料,经堆置发酵形成的新型园艺有机基质。先前的报道显示,醋糟基质对黄瓜枯萎病具有一定的抑制作用。然而,其抑制黄瓜枯萎病的作用机制研究相对较少。本研究从醋糟基质的防病效果、根际促生菌的分离、诱导植物产生防御响应、根系蛋白质组变化等方面,对醋糟基质及其有益微生物对黄瓜枯萎病的抑制作用进行了较为系统的研究。主要研究结果如下:1.在温室盆栽条件下,研究了混配醋糟基质对黄瓜生长和枯萎病的影响。结果表明:与对照基质(草炭:蛭石=2:1)相比,添加醋糟基质(醋糟:草炭:蛭石=6:3:1)显著提高了黄瓜根际基质总有机碳、生物量碳含量,增加了基础呼吸、基质酶活性,丰富了根际基质的微生物活动.,促进了黄瓜幼苗的生长,抑制了黄瓜枯萎病的发生,根际基质枯萎病病菌的数量显著降低,病情指数下降达52.7%。说明添加醋糟基质能够显著改善传统无土栽培基质的理化性质以及生物化学特性,对黄瓜枯萎病的发生具有良好的抑制效果。2.采用稀释涂布平板法,对醋糟基质中促生菌进行了分离,最终得到10株对黄瓜枯萎病病原菌具有较强拮抗能力的细菌,16S rDNA序列分析鉴定为多粘类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌,进一步研究发现,其中一株被命名为NSY50的多粘类芽孢杆菌对多种病原菌具有较强的拮抗活性,盆栽试验对黄瓜枯萎病表现出较好的生防效果。因此对该菌株的形态特征、生理生化特性进行了一系列的检测,发现NSY50具有较高的蛋白酶、纤维素酶、β-1,3-葡聚糖酶以及1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACCD)活性,并且能够分泌较高水平的生长素。3.采用营养液栽培方式,研究了 NSY50预处理对黄瓜根系响应枯萎病病原菌侵害的影响。结果表明,接种病菌3天后,NSY50明显减轻FOC侵害引起的细胞损伤,维持细胞结构的稳定性。接种病菌9天后,黄瓜幼苗生长受到显著抑制,根系出现明显褐变坏死症状,根系活力显著降低,而NSY50预处理明显缓解了枯萎病菌的侵害症状。此外,NSY50预处理显著加速和提高了接种病菌早期阶段根系防卫相关基因PR1和PR5的表达,并持续达5天。表明NSY50介导枯萎病菌侵害下黄瓜根系防御响应,抑制枯萎病的发生。4.采用2-DE凝胶电泳结合MALDI-TOF/TOF MS质谱技术进行差异蛋白分离鉴定,共有56个差异蛋白点响应NSY50或者FOC接种。在未接种病原菌条件下,添加NSY50能够显著上调涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢等相关蛋白的表达,增强植物根系能量、氨基酸的供应,合成新的蛋白质,促进植株的生长。接种枯萎病菌显著抑制了大多数涉及碳水化合物代谢及蛋白质代谢相关蛋白的表达;而联合接种(NSY50+FOC)处理增加了涉及碳水化合物代谢、抗氧化防御以及解毒功能相关的蛋白质的丰度,这些蛋白可能在防御病原菌侵害过程中发挥重要作用。通过蛋白免疫印迹分析表明,NSY50显著增加了枯萎病菌胁迫下ENO和SAMs的蛋白表达量。此外,NSY50还调节了这些蛋白相关基因的转录水平。总之,植物促生菌P.polymyxa NSY50能够通过改善新陈代谢及活化防御相关蛋白,来促进植株的生长,缓解枯萎病菌对黄瓜植株的伤害。