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棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的土传性维管束病害,是我国棉花生产危害最严重的真菌病害。寻找对其有效的防治方法对于我国棉花高产稳产具有重大意义。本文从新疆连作棉田棉花根际土壤中分离筛选出大丽轮枝菌拮抗芽孢细菌,探究拮抗菌的抑菌特性和拮抗机理,为新疆棉花黄萎病的生物防治提供菌株资源和理论指导。试验共分离到146株芽孢细菌,29株能拮抗大丽轮枝菌,9株拮抗性极强;经鉴定,这9株菌中J-02和J-29属短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),J-15和其他菌株与枯草芽孢杆菌(B.subtilis)相近。J-02热稳定性较好,pH耐受范围在5-9,培养至衰亡期的抑菌效果最好;J-02能抑制大丽轮枝菌芽管伸长形成菌丝;在盆栽试验中对棉花黄萎病也表现出明显防治作用。J-15在盆栽试验中显示出对棉花黄萎病的防治效果。硫酸铵盐析粗提J-15抑菌物质结果显示,80%硫酸铵饱和度提取效果最好。J-15对温度敏感,100℃可致菌体死亡,但其抑菌物质经100℃处理1 h后活性仅降低18.3%;J-15经pH7-9处理后抑菌性与对照组无显著差异,而其抑菌物质能耐受pH 2-10,且pH 2-4能完全沉淀抑菌物质,却不影响抑菌活性;J-15培养至稳定期抑菌性最强,而摇菌12-24 h,OD600=1.7以上为抑菌物质最佳提取时间;此外,J-15抑菌粗提物对胃蛋白酶、蛋白酶K、紫外照射和丙酮都不敏感。利用pH 2酸沉淀后丙酮抽提J-15抑菌物质,进行SDS-PAGE电泳检测和光谱扫描,并利用DEAE-Sepharose Fast Follow阴离子交换层析纯化后质谱鉴定。结果显示,J-15粗提抑菌物质经丙酮沉淀去除非活性蛋白后,电泳未检测到特异蛋白;在210 nm和270 nm处有吸收峰,280 nm处光吸收值较低;采用0.1 mmol/L Tris-HCl缓冲溶液(pH=6.5),0-1 mol NaCl线性洗脱得到较纯抑菌物质,在280 nm不具吸光性;质谱鉴定J-15抑菌物质分子量可能为828 Da。J-15抑菌物质对大丽轮枝菌孢子萌发、菌丝生长和防御酶活力影响的研究结果表明,J-15抑菌物质低浓度抑制孢子萌发,高浓度可致萌发力丧失;平板试验发现抑菌物质可致菌丝短粗畸形,产孢能力降低;与对照组相比,J-15抑菌物质可抑制大丽轮枝菌SOD、POD和CAT活力,且导致MDA含量较对照高。表明J-15抑菌物质的作用机制主要表现在,抑制孢子萌发,菌丝伸长,并造成大丽轮枝菌的抗氧化系统和膜系统的损伤。