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油菜根肿病是由芸薹属根肿菌(Plasmodiophora brassica)侵染引起的一类土传病害,是油菜上发生的主要病害之一。本文针对前期筛选到的2株生防细菌F85和T113,通过16S r DNA、gyr A和22个看家基因序列分析鉴定菌株的分类地位,对发酵条件进行优化,评价2株生防菌在温室和大田条件下的生防效果,采用UPLC、LC-MS和基因组预测等方法分析生防菌产生的抗菌物质,以及通过RNA-seq技术对经发酵液处理的拟南芥进行转录组分析,探究其生防机制。主要研究结论如下:(1)采用16S r DNA、gyr A和22个看家基因进行系统发育树构建,将F85和T113分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis和解淀粉芽孢杆菌B.amyloliquefaciens。对两株生防菌进行发酵条件优化,获得F85最优培养基为:1%蔗糖,0.3%酵母膏,0.3%酵母提取物,0.5%氯化钠;最优发酵条件为:温度37℃,酸碱度8,接菌量5%,装液量120 ml/250ml,转速150-200 r/min,时间48h;T113最优发酵条件为:2%葡萄糖,0.5%蔗糖,0.5%酵母膏,1%氯化钠,0.1%磷酸氢二钾;最优发酵条件为:温度28-30℃,酸碱性7-8,接菌量5%-7%,装液量80-100 ml/250ml,转速150-200 r/min,时间60 h。用优化发酵后的生防菌发酵液进行油菜根肿病室内和田间防效测定,发现F85发酵液的盆栽防效为80.36%,田间防效为52.94%;T113发酵液的盆栽防效为72.67%,田间防效为47.06%。(2)采用酸沉淀法对生防菌发酵液进行粗提,采用UPLC和LC-MS对贝莱斯芽孢杆菌F85发酵液粗提物进行检测,检测出11种脂肽类抗生素,属于伊枯草菌素(Iturin、Bacillomycin L)和表面活性素(Surfactin)的同系物。为深入挖掘生防菌生防机制,对F85和T113进行基因组二代测序,从基因组中预测到多种抗生素合成相关基因,主要包括脂肽类、多肽类、聚酮类、萜类、细菌素、抗菌蛋白、安眠菌素、碳青霉烯、链霉素、阿霉素、苯丙胺、青霉素和头孢菌素等,并通过PCR和RT-PCR进行验证。(3)利用RNA-seq对经过贝莱斯芽孢杆菌F85发酵液处理的拟南芥叶片和根部进行转录组水平分析。叶片中差异表达基因共有10287个,其中5022个基因表达呈下调趋势,5265个基因表达呈上调趋势;根中差异表达基因共有13716个,其中6995个基因表达呈下调趋势,6721个基因表达呈上调趋势;在GO富集分析中,叶片中差异基因主要富集在对金属离子、细菌的响应、类囊体、光合作用膜和m RNA活性等功能中;根中主要富集在前体代谢和能量、光合作用和次级代谢等功能中;在KEGG富集分析中,叶片中差异基因主要富集在碳代谢、氨基酸合成、TCA循环和糖酵解/糖生成等功能中。根中主要富集在核糖体、碳代谢、氨基酸合成和蛋白酶体等;KEGG pathway在2-氧代羧酸代谢通路、谷胱甘肽代谢通路、植物激素信号转导通路和类黄酮合成通路中富集明显,可能与植物抗病反应相关,同时检测到多种抗病相关基因在拟南芥叶片和根部均上调表达,主要包括病程相关蛋白、解毒相关蛋白、活性氧和一氧化氮、钙信号通路等。