我国是农业大国，农药的使用一定程度上保证了农作物的产量及品质。但是随着农作物致病菌耐药性的产生，导致有毒有害的化学农药杀菌、抑菌制剂等大剂量施用，引起农产品农药残留过量，土壤、水体严重污染等重大问题。因此，开发新型安全高效杀菌或抑菌制剂，用以防治农作物病虫害、食品防腐及环境消毒等具有迫切的市场需求。　　光能变价离子钛（Titanium ion of variable valence with light energy，TIVL）是一种环境友好的新型钛离子制剂。大田试验显示，低浓度的TIVL能提高植物种子的发芽率，显著增加作物产量，提高作物品质，减少作物的发病率并降低发病症状，从而有效降低农药和化肥的使用量。研究者推测离子钛对植物生长有多种调节作用，对细菌、真菌等农作物致病菌也有抑制作用。为研究光能变价离子钛的作用机理，本论文以多种细菌和2种鲜切花为材料，初步研究了TIVL的抑菌和切花保鲜作用。首先选择了5种细菌，利用平板涂布法检测TIVL对细菌的抑制作用，并对农作物致病菌茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）进行了生长曲线实时OD值测定;进一步以康乃馨（Dianthus caryophyllus）和非洲菊（Gerbera jamesonii Bolus）鲜切花为材料，通过瓶插试验观察花期和瓶插液的变化，测定切花钛元素含量，并利用二代高通量测序技术测定16S rRNA基因序列分析瓶插水培液中细菌的种类和丰度，研究了TIVL的保鲜作用及广谱抑菌活性。获得以下结果:　　一、光能变价离子钛对5种细菌的抑制作用　　1.为探究TIVL对细菌的抑菌作用，设置不同浓度的TIVL对5种细菌，包括大肠杆菌(Escherichia coli)、娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）、根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）、成团泛菌(Pantoe aagglomerans)和茄科雷尔氏菌，进行平板抑菌试验研究。结果显示，在一定菌液浓度下(≤2×104CFU/mL)，16mg/L的TIVL即可显著抑制这5种菌绝大部分菌落的定植和生长。TIVL浓度为4mg/L时，即可有效抑制娄彻氏链霉菌，抑菌率达97.33％;浓度为8mg/L时，99.15％大肠杆菌和89.16％根癌农杆菌被抑制;浓度为16mg/L时，87.68％成团泛菌和74.06％茄科雷尔氏菌被抑制，表明TIVL在低浓度下即对这5种菌有良好的抑制作用。　　2.对雷尔氏菌的OD值实时测定结果表明，在一定时间内，随着TIVL浓度升高，对雷尔氏菌的完全抑制时间也越长，但超过时间节点，随着TIVL浓度升高，雷尔氏菌达到稳定期的菌液浓度反而越高，显示TIVL对雷尔氏菌的抑菌作用需要在一定的浓度范围。　　二、光能变价离子钛对非洲菊和康乃馨鲜切花的保鲜作用　　1.光能变价离子钛对非洲菊的保鲜作用。在室温条件（春末夏初，23～25℃）下，瓶插非洲菊，对照组和处理组各3组重复，每重复10朵花。对照组为自来水，处理组为自来水添加8mg/L TIVL。培养7d后，对照平均有4±1朵直立盛开，其他6±1朵弯头;而TIVL处理组尚有8±1朵直立盛开，2±1朵弯头，差异显著(P＜0.05)，显示8mg/L TIVL明显延长非洲菊鲜切花的保鲜时间。在不同季节多次试验，均获得类似结果。　　2.光能变价离子钛对康乃馨的保鲜作用。在室温条件（冬季，13～15℃）下，瓶插康乃馨，对照组和处理组各3组重复，每组重复10朵花。对照组为自来水，处理组自来水添加8mg/L TIVL。培养35d后，每组10朵花中，对照平均8±1朵枯萎，只有2±1朵盛开;而TIVL处理组尚有5±0朵盛开，5±0朵枯萎，差异显著(P＜0.05)，表明8mg/L TIVL即显著延长康乃馨鲜切花的保鲜时间。在不同季节多次试验，均获得类似结果。　　3.康乃馨钛含量测定:分别取培养后的康乃馨中段花梗及花冠，测定钛含量。TIVL处理组中段花梗及花冠的钛含量显著高于对照组，处理组中段花梗钛平均含量14.19±1.79mg/kg，对照组平均含量4.33±0.71mg/kg;处理组花冠钛含量为8.48±1.30mg/kg，对照组为2.19±0.20mg/kg，表明瓶插鲜花会吸收钛离子。　　三、非洲菊瓶插液菌群种类及丰度差异分析　　1.平板涂布:非洲菊夏天瓶插6d后，瓶插液稀释涂平板检测菌的生长。结果显示，对照组在LB平板上生长的菌落数明显多于处理组，约1000～1500倍。　　2.非洲菊瓶插液细菌种类及丰度分析:利用二代测序技术，通过对瓶插液中细菌的16S rRNA基因序列进行深度测序，分析细菌的种类和丰度。结果显示，TIVL处理组瓶插液菌群多样性减少，表明TIVL对部分细菌种类具有抑制作用;β-多样性分析结果显示，TIVL处理组间瓶插液菌群结构相似，而对照组3次重复间菌群结构差异较大。这些结果表明TIVL不仅降低了菌群总量，具有广谱抑菌性，而且对不同种类的细菌具有不同程度的抑制作用，从而影响了菌群结构。　　综上，在一定菌液浓度下，低浓度的TIVL(4～16mg/L)即对多种细菌具有明显的抑制作用。8mg/L TIVL即可显著延长鲜切花的保鲜时间。推测鲜切花保鲜时间的延长有三个因素，一是TIVL抑制了水培液中多种细菌的生长繁殖，二是TIVL可能影响鲜切花多种代谢途径，减缓鲜切花细胞衰老、死亡，三是相对新鲜的鲜切花对细菌的抵抗能力较强，从而延缓腐败。三个因素共同延长了鲜花的保鲜时间。　　本论文为开发新的切花保鲜剂提供依据，并且以鲜切花为模式研究亦具有普适意义，为进一步研究TIVL抑菌机理及农业生产应用提供依据，为农药减施、绿色农作物产品生产提供新途径。