Serratia plymuthicaA21-4是从洋葱根际土壤中分离的具有定殖能力强、对病原菌的拮抗活性高、促生效果显著、诱导抗性等优良特性的PGPR菌株。为进一步确认A21-4对田间辣椒的促生效果和诱导抗性效果，并解释其促生长和诱导抗性机制，本研究在田间栽培条件下，研究A21-4菌株对辣椒生长发育和根际土壤微生态环境的影响，分析其促生长机制；在田间自然发病和人工接种条件下，测定辣椒疫病和炭疽病的发病程度，进一步确认A21-4对辣椒的诱导抗性效果；同时，测定田间辣椒防御相关酶和PR蛋白活性，并进一步采用RT-PCR和Real-time PCR技术，测定诱导系统抗性信号转导途径关键调节基因的表达量，分析其诱导抗性信号转导途径和诱导抗性机制。结果如下：　　1、在田间栽培条件下，A21-4处理能显著提高辣椒成株期的茎粗、叶绿素含量和根系活力，各比对照提高23.66％、56.26%和50.32%~237.13%；显著增加辣椒产量，增产率达到44.55%；能显著提高辣椒果实的蛋白质、维生素c和硝态氮的含量，分别提高29.32%、53.97%和129.84%。　　2、A21-4菌株在田间辣椒生育期间，在辣椒根系和根际土壤中保持较高的定殖密度，并显著提高辣椒根际土壤酶活性和速效氮磷钾的含量，调节土壤微生态环境。以108 cfu·mL-1浓度的菌液处理幼苗后移栽时，A21-4在辣椒根系和根际土壤中的定殖密度均维持在105 cfu·g-1以上；A21-4处理的根际土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性分别比对照提高22.95%~32.31%、24.32%~94.11%和49.41%~271.74%，A21-4处理的辣椒根际土壤速效氮磷钾含量分别比对照增加7.60%~49.25%、7.24%~17.93%和12.70%~25.61%；A21-4处理可显著增加辣椒根际土壤细菌和放线菌数量，减少真菌数量。　　3、在田间自然发病和人工接种条件下，A21-4能显著诱导辣椒对疫病和炭疽病的抗性。离体人工接种时，A21-4在空间隔离的辣椒叶部和果实上对辣椒疫病的防治效果分别达32.30%和52.16%，在果实上对辣椒炭疽病的防治效果达到42.97%；在田间自然发病条件下， A21-4对辣椒炭疽病的防治效果达到62.10%。　　4、A21-4显著提高田间辣椒叶部的防御相关酶和PR蛋白活性。A21-4处理的田间辣椒体内POD、PAL和PPO的活性分别比对照提高了330.88%、14.93%和68.18%；β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性分别比对照提高了23.13%和224.19%。初步推断，A21-4的诱导抗病性与辣椒体内POD、PAL、PPO、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的提高密切相关。　　5、采用RT-PCR和Real-time PCR技术测定诱导系统抗性信号转导途径关键调节基因的表达量，结果显示，A21-4处理诱导SA信号转导途径下游标记基因NPR1和PR1的超量表达，而JA/ET途径下游标记基因PDF1.2有微量表达或不表达，且显著增加SA信号转导途径相关的CaCYP1基因和SA、ET途径相关的CaBPR1基因的表达量，而与JA、ET途径相关的CaPR4基因和SA、JA和ET途径相关的CaPR10基因的表达量与对照无明显差异，且与ET途径相关的CaTin1基因未检测到。由此初步判断，A21-4诱导的辣椒系统抗性主要依赖于SA途径，而独立于JA/ET途径。　　6、采用高效离子色谱分析辣椒内源水杨酸的含量，结果显示，A21-4处理显著增加辣椒内源水杨酸的含量，处理24 h开始增加，处理72 h时出现峰值，比对照增加458.29%。可见，A21-4诱导的辣椒系统抗性依赖于SA途径。