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植物内生菌广泛存在于植物组织内部,但不引起任何可见的病害症状。它们与植物相互依赖和适应,并在不断进化过程中形成互惠互利的关系。很多内生菌具有多样的生物学功能,比如帮助植物吸收营养,进而促进植物生长;通过诱导抗病性,增强植物免疫力,进而遏制生物（如病菌、害虫）和非生物逆境（如干旱）侵袭。植物内生菌在农业上的开发利用已成为近年来的研究热点。棉花是重要的经济作物,由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的黄萎病是棉花的“癌症”,常年造成重大产量损失。棉花黄萎病是典型的维管组织病害。利用棉花特定内生真菌和内生细菌菌株可能会对棉花黄萎病起到防治效果。鉴此,本研究开展了棉花内生真菌和细菌的分离、鉴定及多样性分析,从分离菌株中筛选对棉花黄萎病有防治效果的菌株,并对优良生防菌菌株的生防机制和生防潜力进行了探讨。取得了如下研究结果:1.从180份棉花组织样品中分离得到93株内生真菌菌株,其中,70个菌株来自棉花茎杆组织,23个菌株来自棉花根部组织。这些真菌包括16个属,20个种,优势属包括链格孢属（Alternaria）、镰刀菌属（Fusarium）、拟茎点霉属（Phomopsis）、织球壳菌属（Plectosphaerella）、Acrocalymma和间座壳属（Diaporthe）。2.经过综合评估93株内生真菌的产孢能力以及对棉花黄萎病菌侵染的抑制效果,获得了5株防效明显且稳定的菌株,包括3株层生镰刀菌（Fusarium proliferatum）（10R-2、10R-7和10R-9）和2株腐皮镰刀菌（Fusarium solani）（6R-1、17R-8）。在温室条件下,它们对棉花黄萎病防效均达到50%以上。3.对层生镰刀菌10R-7防治棉花黄萎病的作用机制进行了初探。菌株10R-7产生的挥发性物质能够抑制大丽轮枝菌生长。菌株10R-7在查氏培养基（CDM）中的培养物滤液能够抑制大丽轮枝菌菌丝生长和孢子萌发。在马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）中添加4%（v/v）的培养物滤液时,能够完全抑制大丽轮枝菌生长。对菌株10R-7培养滤液中的抑菌活性物质进行了鉴定。结果发现,抑菌活性物质的主要成分是镰孢菌酸。对镰孢菌酸纯品的抗菌活性进行了测定,结果表明:镰孢菌酸能有效抑制了大丽轮枝菌生长,当镰孢菌酸浓度达到20μg/m L时,完全抑制大丽轮枝菌生长。但是,用不同浓度（2.5～80.0μg/m L）镰孢菌酸浸根处理对棉花黄萎病却没有明显防病效果。据此可以推测:层生镰刀菌10R-7产生的镰刀菌酸不是其防治黄萎病的主要因子。另一方面,本研究用绿色荧光蛋白基因（GFP）标记菌株10R-7,获得了衍生菌株10R-7GFP。荧光显微镜观察结果表明:菌株10R-7GFP可定殖在棉花根部维管组织。可见,菌株10R-7可能主要通过占领生态位点并由此引发的竞争作用来阻止大丽轮枝菌侵染。同时,我们在温室条件下设计了一个剂量效应试验,以检验菌株10R-7的使用剂量对其生防效果的影响,结果表明:菌株10R-7的生防效果与其孢子浓度呈正相关,这一结果进一步说明竞争作用在菌株10R-7与大丽轮枝菌之间互作的重要意义。4.从健康棉花植株上分离得到59株内生细菌,其中44株细菌分离自棉花茎杆组织,15株细菌分离自棉花根部组织。经过多轮次温室筛选,获得了5株防效明显且稳定的细菌菌株,即土壤农杆菌HB3S-13（Agrobacterium sp.）、恶臭假单胞菌HB3S-20（Pseudomonas putida）、沙雷氏菌3R-4（Serratia sp.）、葡萄球菌4R-1（Staphylococcus sp.）和蜡样芽孢杆菌2S-16（Bacillus cerus）。菌株HB3S-20对大丽轮枝菌V991b抑制效果最好,对棉株生长具有促生作用,且在大田条件下防治棉花黄萎病的效果达到55.9%。此外,本研究比较了HB3S-20的3种使用方式（苗期灌根、苗床灌根、菌液浸种）的生防效果。结果表明:HB3S-20菌液的苗期灌根处理防治棉花黄萎病防效最好。5.对恶臭假单胞HB3S-20的生防机制进行了初探。结果表明:除抑菌作用之外,HB3S-20能够产生嗜铁素类物质,并能够提高防御酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶）活性。用GFP基因标记HB3S-20,获得衍生菌株HB3S-20GFP。用其处理棉苗根部,进而采用激光共聚焦显微镜观察HB3S-20GFP在棉花根组织内的定殖情况。结果显示:菌株HB3S-20GFP能够定殖在棉花根部维管组织。6.采用利福平（Rifampicin）诱导菌株HB3S-20突变的方法,获得了抗利福平的衍生菌株HB3S-20Rifr。以抗性突变株处理棉花根部,进而采用选择性分离技术,测定HB3S-20Rifr在棉花根部和茎杆组织中的菌量。结果表明:可在棉花根部和茎秆基部1 cm和3 cm处检测到HB3S-20Rifr,说明菌株HB3S-20Rifr可以在棉花根部内生定殖,并能向地上部茎秆扩散转移。上述研究结果丰富了棉花内生真菌和内生细菌资源,为利用内生菌防治棉花黄萎病奠定了基础。