花生白绢病是由病原菌齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）引起的一种严重植物病害,给农业发展带来严重损失。目前,对该病害的化学防治方法存在环境污染以及引起病原菌抗药性等弊端。假单胞菌（Pseudomonas）作为重要的植物根际生防菌已被证明可有效抑制病原菌并促进植物生长,因此对该类生防细菌生理和功能的研究对于开发新型的生物防治手段具有重要意义。另一方面,生防菌在生存过程中会受到多种来自外部环境的胁迫,而细菌也同时进化出了相应的机制进行应对。因此,对于细菌外源胁迫应对机制的研究有助于于菌体生防作用的理解。本实验室之前分离得到了一株对多种病原真菌具有抑菌效果的菌株zm-1,经鉴定属于绿针假单胞菌（Pseudomonas chlororaphis）,经分析该菌株具有吩嗪类抑菌物质代谢以及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）的编码基因,推测其具有分泌抑菌抗生素及应对外源氧化胁迫的能力。为研究其是否能够有效地抑制花生白绢病菌,我们通过生物信息学、分子生物学和微生物学等多种研究方法,对相关基因的功能和作用进行了分析。具体结果如下:（1）绿针假单胞菌zm-1可产生具有抗菌作用的吩嗪代谢物。通过拮抗实验发现野生型zm-1的菌体和胞外提取物均可抑制齐整小核菌的生长。通过超高液相色谱-质谱联用技术鉴定胞外抗菌化合物的成分为1-羟基吩嗪（1-hydroxyphenazine）、吩嗪-1-羧酸（phenazine-1-carboxylic acid）和核心吩嗪（Phenazine）。（2）基因phzE,phzH影响相关吩嗪代谢产物的形成。经NCBI分析,zm-1中吩嗪生物合成蛋白与来自绿针假单胞菌的邻氨基苯甲酸合酶家族蛋白高度同源。该家族蛋白被报道与产生吩嗪-1-羧酸的绿针假单胞菌属相关。zm-1中吩嗪类特异性邻氨基苯甲酸合成酶与绿针假单胞菌的phzE的吩嗪类生物合成蛋白具有高度同源性。因此构建了ΔphzH和ΔphzE两个突变株,并对两个突变株的胞外化合物进行分析,发现ΔphzE不产生任何吩嗪化合物,ΔphzH不再产生1-羟基吩嗪,但仍能产生吩嗪-1-羧酸和核心吩嗪。（3）基因phzE和phzH参与绿针假单胞菌的抑菌和生防过程。ΔphzH的拮抗能力下降,而ΔphzE的拮抗能力几乎完全消失。温室条件下盆栽试验和大田实验结果表明,ΔphzH的生防效果较野生型绿针假单胞菌zm-1（75.63%）显著下降至47.21%。此外,ΔphzE几乎完全丧失了抑制齐整小核菌的能力（其生防效果降至6.19%）。（4）基因sodA,sodB在zm-1中编码不同的超氧化物歧化酶。超氧化物歧化酶被证明具有高度保守性,存在于几乎所有的需氧生物。生物信息学分析显示SODA,SODB分属于Mn SOD和Fe SDO。通过活性测定确定了两种蛋白均具有超氧化物歧化酶活性。（5）基因sodA,sodB参与调控了zm-1的生理和应对氧化胁迫过程,其中基因sodB起主要作用。为了验证两种编码基因的功能,构建2个单敲除突变体ΔsodA和ΔsodB并评估了它们的各种表型。研究结果显示,基因sodA和sodB影响了zm-1的运动能力、产蛋白酶能力和生物膜的形成,由此表明两种基因均参与了zm-1的生理进程。在菌体应对氧化胁迫的实验过程中发现基因sodA缺失时ΔsodA应对氧化胁迫的能力与野生型zm-1只有少量的差异,而当基因sodB缺失时突变体对氧化剂非常敏感,在强氧化剂维生素K3存在的情况下,ΔsodB固体点板和液体摇菌都表现出生长缺陷,从而表明基因sodB在zm-1抗氧化作用过程中起关键作用,该结果通过随后的实时定量荧光PCR（Quantitative Real-time PCR,q RT-PCR）得到进一步证实。（6）基因sodA,sodB通过调控zm-1应对氧化胁迫进一步影响菌体的生物防治能力。氧化胁迫是生防菌发挥生防作用时需要应对的重要环境胁迫之一,结合两种基因在氧化胁迫中的作用,推测它们可能通过去除超氧阴离子维持菌体内的稳态,从而保证了后续生防能力的正常发挥。在应用野生型zm-1和超氧化物歧化酶的两个突变体对花生白绢病进行温室条件下生物防治实验过程中,发现与对照组相比野生型zm-1抑制齐整小核菌的生长,而ΔsodA,ΔsodB对齐整小核菌抑制能力依次减弱。因此推测超氧化物歧化酶基因通过调控细菌应对氧化胁迫从而保证菌体正常功能的行使,为生物防治花生白绢病提供保障。这些结果有助于进一步了解绿针假单胞菌zm-1的生防特性,为下一步研究奠定理论基础。综合以上研究结果我们得出绿针假单胞菌zm-1具有防治花生白绢病的潜力。zm-1产生和分泌的吩嗪类衍生物在控制由齐整小核菌引起的花生白绢病中起关键作用。此外细菌体内抗氧化系统中的关键酶超氧化物歧化酶也为维持菌体正常功能的行使和生防能力的发挥提供了保障。这些发现为有效防治花生白绢病提供了新思路。