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芽胞杆菌属生防菌（Bacillus）是植物根围促生细菌（plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）的典型代表,该类生防菌能产生丰富的抗菌物质,还能形成适应性和抗逆性强的芽孢,是最具应用价值的生防菌。丝状真菌禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）可引起小麦、大麦等作物的赤霉病,玉米茎、茎基部和根部的腐烂病,小麦以及玉米幼苗的枯萎病等,严重影响作物的产量,造成巨大经济损失。该病原菌还能产生对人畜健康造成严重威胁的真菌毒素,如DON等。防治禾谷镰孢菌引起的病害一直以化学防治为主,但化学农药的长期使用也导致了严重的农药残留以及抗药性问题。因此,急需开发安全、有效的防治药剂和措施。而芽胞杆菌类生防制剂是可供研究的途径之一。本研究前期发现解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）FZB42对禾谷镰孢菌具有较强的抑制活性。在本研究中,我们对FZB42菌株抑制禾谷镰孢菌的活性物质进行了鉴定,并研究了其拮抗机理。研究发现,解淀粉芽胞杆菌FZB42活菌及其粗提物对禾谷镰孢菌都具有较强的抑制作用。为了鉴定抑菌活性物质,我们构建了FZB42菌株的多种突变体。结果表明,该菌株sfp基因突变体CH03对禾谷镰孢菌的抑菌活性完全丧失,说明这种抑制真菌物质依赖sfp基因。在FZB42中,sfp基因编码的4’-磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶是合成三种脂肽类化合物（fengycin,surfactin和bacillomycin D）和三种聚酮类物质（fengycin,surfactin和bacillomycin D）所必需的。进一步的研究表明,三种聚酮类物质和surfactin缺失突变体对FZB42的抑菌活性都没有影响,这表明这几种物质没有抑真菌活性。只产生bacillomycin D或fengycin的突变体都具有抑制真菌活性,但抑菌能力都有所下降,而只产生surfactin,不产生bacillomycin D和fengycin突变体的抑菌活性则完全丧失。这说明FZB42菌株产生的bacillomycin D和fengycin都具有抑制真菌的活性。由于fengycin的研究相对较多,而对bacillomycin D的作用机理研究则相对较少。因此,本研究中,我们选择bacillomycin D为研究对象。在FZB42中,Bacillomycin D白bmy操纵子合成。该物质由七环肽与14～17个碳原子的β-氨基脂肪酸链缩合形成。为了得到纯的bacillomycin D用于后续研究,我们建立了该物质的制备和纯化体系。在本研究中,我们利用只产生bacillomycin D一种脂肽化合物的CH02突变体,通过大规模发酵来生产该物质。CH02突变体的发酵上清液经过酸沉淀后,获得大量bacillomycin D粗提物。采用硅胶层析柱对初提物进行初步纯化。研究发现,当流动相中甲醇与二氯甲烷的体积比为3:1时,能较好的除去粗提物中的多糖与色素,并且产物的回收率高。再利用制备型色谱和C18层析柱,对bcillomycin D进一步纯化。HPLC色谱图分析发现,在21～30 min之间有5个显著的色谱峰。抑菌活性检测表明,这5个峰的分离组份都具有抑菌活性。质谱检测结果表明,这5个峰的主要物质都为bacillomycin D。利用分析型HPLC的检测结果表明,第1个峰中bacillomycin D的浓度和纯度都较高,纯度达到96.6%。这个峰分离的bacillomycin D用于后续的研究。实验结果表明,bacillomycin D对禾谷镰孢菌的抑制中浓度EC50约为30 μg/mL。普通显微镜观察的结果表明,当处理浓度相对较低（9 μg/mL）时,会导致菌丝和孢子出现明显的膨大结构;随着浓度增加,这种膨大结构会逐渐消失。扫描电镜观察结果表明,经30μg/mL的bacillomycin D处理后,菌丝与孢子的外部形态异常,躯干干瘪,细胞壁松散,表面凹陷同时孢子不再萌发。透射电镜观察结果表明,bacillomycin D会导致细胞壁与细胞膜遭受到严重的破坏,菌丝与孢子都出现严重的质壁分离以及细胞质外渗现象。荧光染料结合荧光显微镜的检测结果表明,bacillomycin D可以诱导禾谷镰孢菌细胞内ROS的积累以及诱导细胞死亡,导致ROS清除酶（FGSG02881,FGSG06554,FGSG06733,FGSG02974 和 FGSG12369）下调表达。对禾谷镰孢菌在小麦粒产DON毒素的检测结果表明,30 μg/mL bacillomycin D处理后,DON毒素的产量上升,DON毒素合成相关基因（TRI5,TRI6,TRI10和TRI12）也上调表达。防效实验结果表明,bacillomycin D能有效防治禾谷镰孢菌在玉米须、小麦胚芽鞘和小麦穗引起的病害。Western实验结果表明,bacillomycin D可以诱导FgHog1与FgMgv1蛋白的磷酸化,这说明bacillomycinD可以作为环境胁迫因子激活禾谷镰孢菌的CWI和HOG途径。在本研究中,我们研究解淀粉芽胞杆菌FZB42产生的脂肽化合物bacillomycinD拮抗禾谷镰孢菌的作用机理,为新型生物杀菌剂的研制提供重要的理论支撑。