本实验室分离自中国贵州辣椒根际土壤的多粘类芽孢杆菌SC2具有良好的拮抗性能并具有较好的植物促生及溶磷、解钾的能力,已广泛应用于辣椒、大蒜、草莓、苹果等多种农作物根际,并起到较好的抗病和缓解连作障碍的作用。但SC2与植株之间相互作用的机理并不清楚。本文通过收集辣椒根系分泌物,分析根系分泌物对SC2在辣椒根际的生长和趋化性的影响,结合SC2与辣椒根系分泌物相互作用的转录组分析,探讨了辣椒根系分泌物与SC2菌株之间的相互作用。为研究辣椒根系分泌物对SC2的影响,本研究收集了两种情况下培养的辣椒根系分泌物,并对其进行成分测定,结果表明,不同的生长环境对根系分泌物的组成有很大的影响,分别检测到78和71种物质,然而共有的物质只有11种。根系分泌物的成分非常复杂,涉及到酸类、氨基酸类、糖类、醇类、酚类、胺类、盐类、苯类、酮类、烃类和酯类等,其中占最大比例的四种物质是酸类、氨基酸类、醇类和糖类。本研究分别测试了SC2对辣椒根系分泌物和单一成分的趋化性和营养利用情况,发现辣椒根系分泌物既可以引起SC2的趋化反应,也可以作为唯一的营养来源供SC2生长繁殖,这为根系分泌物影响细菌定殖提供了有力证据。SC2对大多数的有机酸、氨基酸和糖类表现出趋化反应,大多数的糖、部分有机酸和氨基酸可以作为唯一营养物质为SC2提供能量,然而,细菌是否对根系分泌物表现出趋化反应与根系分泌物是否可以作为唯一的营养物质供细菌生长繁殖之间并没有必然联系。本试验证明辣椒根系分泌物能够促进SC2的生长繁殖,有利于其在辣椒根际的定殖。为了研究植物根际促生菌如何响应根系分泌物从而产生趋化性,进而定殖在植物根际从而发挥其促进生长和生物防治的功能,本研究进行了多粘类芽孢杆菌SC2响应辣椒根系分泌物的转录组测序分析。本文选择SC2与根系分泌物作用15min时进行取样,便于观察分析细菌对根系分泌物的早期反应。结果表明,SC2中总共47个基因(0.82%)在响应辣椒根系分泌物的表达中有显著差异,其中上调基因有37个,主要与碳水化合物代谢、转运、群体感应和芽孢形成相关,这项结果揭示了多粘类芽孢杆菌SC2在与辣椒根系分泌物接触的早期阶段主要是利用营养物质进行生长繁殖,根系分泌物对细菌有信号和吸引的作用。同时,由根系分泌物引起的细菌抗逆性有关基因、生物膜和芽孢形成等基因的上调,都有利于细菌的生存和定殖。本文研究了辣椒根系泌物对多粘类芽孢杆菌SC2的影响,研究结果有助于理解细菌和植物在自然条件下的相互作用的方式,为进一步探索细菌在植物根际定殖的机理奠定了基础。