胶冻样类芽孢杆菌（Paenibacillus kribbensis）PS04是本课题组分离得到的菌株。前期研究表明PS04菌株代谢产物具有广谱抗真菌活性,对稻瘟病和纹枯病病原菌的防治效果显著,胞外多糖能够诱导植物防御酶的活性增加。本研究旨在通过全基因组测序获得胶冻样类芽孢杆菌PS04菌株基因组的基因信息;了解PS04菌株与其余五种类芽孢杆菌在基因层面的差距;通过液相色谱与质谱联用（LC-MS）的代谢组学技术研究PS04菌株对水稻叶片代谢组的影响,为PS04菌株的研究提供数据支持和理论基础。本研究通过PacBio测序平台对PS04菌株进行测序后并利用PCR测序法对PS04基因组缺口进行补平,之后通过对基因组序列进行相关的基因组分析,PS04菌株全基因组长度为5,737,770bp,蛋白质编码基因5328个,染色体GC含量为47.9%,蛋白质编码基因5328个,92个t RNA和30个r RNA操纵子,9个基因岛,8个CRISPR。将预测到的基因与数据库进行对比,其中COG数据库注释了4000个基因,GO数据库注释了16433个基因,KEGG数据库注释了2202个基因。在次级代谢物分析中,找到了15个次级代谢基因簇,并通过软件预测出了其中6种化学结构。将菌株PS04与其它5株已测序的类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa SC2、Paenibacillus polymyxa M1、Paenibacillus polymyxa CR1、Paenibacillus peoriae HS311、Paenibacillus kribbensis AM49进行基因组学分析。对基因组系统进化树、共有特有基因分析及共线性功能分类。研究表明PS04因组在基因水平与P.kribbensis AM49菌株具有一定的相似性,6个基因组共有的基因家族有3265个,PS04菌株特有基因735个,特有基因数量最多;与其余5种类芽孢杆菌均在2.8～3.0Mbp处有小片段的倒位。本文选择,PS04菌株对水稻叶片作为研究对象,建立了基于衍生化LC-MS的代谢物分析方法,并采用主成分分析（PCA）、偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）等多元统计分析以及聚类分析、代谢通路分析等方法,对水稻代谢物变化进行了研究。通过研究发现,通过液相色谱与质谱联用技术检测到1368个代谢物,其中638个代谢物上调,730个下调代谢物,综合倍数变化及显著性的大小,总共得到90个显著差异代谢物,其中上调代谢物40个,下降代谢物50个。在这些物质中糖类及其衍生物占了21.3%,氨基酸及其衍生物占了17.5%,在这些上调代谢物中酮类物质、脂肪酸及其衍生物、糖类及糖醇类物质和氨基酸及其衍生物PS04对水稻有促进生长代谢的作用。通过差异代谢物的KEGG分析,找到了17条代谢差异显著的代谢途径,其中代谢物差异性最高的通路分别为苯丙氨酸代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、脂肪酸生物合成。根据H-型嗅觉仪试验结果表明,褐飞虱显著的倾向于选择喷施PS04菌株5d的水稻,对10d和15d的没有显著的选择倾向性,模拟大田选择试验结果表明,仅在5d,2h的时候（P=0.04）具有显著倾向性,其余时间均没有显著的选择倾向性（P＞0.05）。说明PS04喷施水稻之后对褐飞虱的选择性具有影响,结合水稻代谢组情况来看,可以初步判断喷施PS04水稻体内是否具有同抗飞虱基因水稻中具有相类似的代谢组学情况。胶冻样类芽孢杆菌PS04全基因组序列的测序及比较基因组学分析研究,将会为后续功能基因组学研究,如转录组学、蛋白质组学和RNA组学研究,提供坚实的数据和理论依据;基于LC-MS的代谢组学分析研究,有效地促进了该菌株在田间应用的进程、为基因型与表型之间的搭建了桥梁,将基因产物和基因相关联起来,成为基因组学研究的有力工具。