生物防治的研究源自近年来化学农药的普及应用,在防治病虫害的同时缓解农药对环境安全和人类健康日益构成的威胁。在研究开发生防菌过程中,利用生防细菌来防治植物病害成为国内外在生物防治研究中的一个热点。大量研究表明,多数生防细菌能够在其生长发育过程中产生多种颉颃性或竞争性的代谢产物,通过直接或间接作用,达到阻碍或杀死病原菌的效果。能够产生拮抗物质的细菌种类很多,且产生的颉颃物质也是多种多样,不仅同一种细菌相同菌株可以产生多种拮抗物质,而且一种拮抗物质也可从多株细菌的代谢产物中检测到。枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis在自然环境中分布较广,适应能力强,能够产生脂肽类抗生素和硫醚(羊毛脂)类抗生素等,在病虫害的生物防治研究过程中越来越受到关注。对生防菌菌株的鉴定、特性研究及其对产生抗生素的细致研究是进一步开发生防产品的基础性工作。菌株7Ze3分离自江苏省句容市稻田水稻叶表,能够对植物病原菌产生广谱的抑菌效果,抑菌谱包括所有测试到的9株植物病原真菌和3株植物病原细菌。尤其对小麦全蚀病菌、灰霉病菌、油菜菌核病菌、棉花枯萎病菌和香蕉枯萎病菌以及青枯病菌有较好的平板颉颃效果。经对其16S rRNA基因进行测序比对,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis), NCBI中GENBANK登录号为FJ803233。菌株具有蛋白酶、葡聚糖酶和纤维素酶酶活性,无几丁质酶酶活性,能够产生嗜铁素而不产生生长素。根据文献报道,扩增了枯草芽孢杆菌所产生的两大类脂肽类抗生素的相关基因：合成依枯草菌素IturinA的相关基因ituD和lpa14和合成表面活性素Surfactin的基因sfp,PCR结果显示前者为阳性后者为阴性。但用酸沉降法获得的样品用Sephadex LH-20纯化后,经基质辅助激光解吸电离质谱法(MALDI-TOF-MS)检测结果却显示该菌株能够产生此两类抗生素,分别包括C14,C15-IturinA和第7位氨基酸残基为Leu或Ile的C13, C14, C15, C16-Surfactin。这一结果与多数报道中用检测基因的方法检测枯草芽孢杆菌产生抗生素能力的结果有所差异,这可能是因为该菌株surfactin合成相关基因的序列与多数菌株中的序列存在较大差异。但因为基因检测和基质辅助激光解吸电离质谱法都是相对快速方便的方法,结论认为在对菌株产抗生素能力的测定时,应该结合两种方法进行。另外,本文还应用常规天然产物分离方法从该菌株的次生代谢产物中分离到5种环二肽类物质,包括环(亮氨酸-脯氨酸)、环(缬氨酸-亮氨酸)、环(苯丙氨酸-脯氨酸)、环(苯丙氨酸-异亮氨酸)、环(苯丙氨酸-苯丙氨酸)。综上,本研究对枯草芽孢杆菌7Ze3进行了多角度研究。包括菌株的分子鉴定,4种常见水解酶及嗜铁素和生长素的产生特性,重点在次生代谢物的研究,用分子生物学和分析化学的手段对脂肽类抗生素进行了探索,同时还对其产生的环二肽类物质进行了研究。