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西瓜(Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.et Nakai)是世界范围内重要的水果之一,由尖镰孢西瓜专化型菌株(Fusarium oxysporum f.sp.niveum,Fon)引起的西瓜枯萎病是限制西瓜生产的主要因素,前期研究发现改良生防菌株F1-35能有效防止西瓜枯萎病的发生,且对西瓜幼苗具有促生作用。本研究以F1-35和西瓜枯萎病为研究对象,进行F1-35定殖的组织学观察、植株防卫基因表达分析、蛋白组学等研究,主要取得以下结果:1、盆栽测定改良生防菌株F1-35对西瓜枯萎病的防效,为61.7%。2、皿内对峙试验发现,改良生防菌株F1-35对西瓜枯萎病病原菌Fon无直接抑菌作用,显微观察Fon菌丝未见菌丝异常,说明F1-35不能直接干扰Fon的生长。3、组织学观察发现在定殖时间与定殖位点上,F1-35能比Fon更早地于多位点定殖在西瓜根系组织,具有占位作用。4、接种F1-35后12 h、24 h、48 h时间点的西瓜幼苗根组织与PDB处理的对照组蛋白组学分析共鉴定出蛋白6243,与对照组相比,差异表达蛋白共1009,其中处理后12 h差异表达蛋白184,处理后24 h差异表达蛋白412,处理后48 h差异表达蛋白413。差异蛋白进行GO功能注释,发现与生物过程相关的F1-35处理组差异蛋白主要参与了单细胞生物过程、代谢过程和细胞过程;参与分子生物功能相关的F1-35处理组差异蛋白主要是结合蛋白、催化蛋白和转运蛋白;细胞成分的差异蛋白主要集中于细胞、细胞器、生物膜及细胞组成上。KEGG通路注释发现差异蛋白主要集中在糖代谢、碳代谢、氨基酸合成及代谢、丙酮酸途径、苯丙素生物合成途径、RNA转运、嘌呤代谢、植物病原互作、mRNA检测途径和核糖体等途径。5、对接种F1-35后3时间点与对照组蛋白差异表达倍数≥1.5级≤0.8的差异蛋白进行具体功能分析,上调表达的主要为应对干旱胁迫以及不良土壤环境的蛋白、广谱性抗病蛋白、与JA合成相关蛋白、钙离子累积相关蛋白、与SA相关蛋白、PR5蛋白以及3-磷酸甘油降解产生植物激素相关蛋白,下调表达的蛋白主要为赤霉素结合蛋白、生长素抑制蛋白、沉默后抗病能力提升的蛋白以及与JA负相关的WRKY17蛋白。初步判断,生防菌F1-35处理后,西瓜植株的SA、JA抗病通路可被同时诱导上调表达。6、以PR1、PR3、PAL、LOX1、CTR1、NPR1为目标基因进行qRT-PCR分析以验证蛋白组学结论,发现在根、茎、叶组织与SA、JA正相关的关键酶基因PR1、PR3、PAL、LOX1、NPR1均上调表达,与ET负相关的关键酶基因CTR1基因表达量下调,说明生防菌F1-35处理后,西瓜幼苗的SA、JA/ET抗病途径均被刺激。综上可知,生防菌F1-35通过占位作用和刺激西瓜植株SA、JA途径增强西瓜植株对西瓜枯萎病的抗性。