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枯草芽胞杆菌R31菌株是一株从石斛兰叶片中分离到的内生菌,前期已完成R31的生物特性、规模化发酵技术研究和大田香蕉枯萎病防治效果测定,本论文在此基础上开展生防机理研究,为该菌的应用提供理论依据。首先通过盆栽试验再次确定菌株的防效,然后对菌株产生的抗菌物质开展定性研究,检查R31产生的抗病酶、挥发性拮抗物质、发酵上清液的抑菌活性、脂肽及其抑菌效果、拮抗蛋白及其抑菌效果等,发现R31产生的拮抗物质活性和稳定性不高,不能解释R31的生防效果。然后从R31的定殖能力着手,发现R31具有在香蕉和粉蕉根际和根围长期定殖的能力,并发现R31在液体表面和固体表面具有形成菌膜的能力,这种能力受到香蕉枯萎病毒素的影响,最后利用绿色荧光蛋白标记R31,研究了荧光标记菌株的稳定性及其在香蕉根系定殖的情况。结果如下：(1)R31全发酵液防治香蕉枯萎病的盆栽试验：R31NB发酵液对温室盆栽香蕉枯萎病的防治效果为74.19%。(2)R31产拮抗物质的定性研究：R31不产挥发性拮抗物质；R31能在以几丁质为唯一碳氮源的培养基上生长,但通过DNS法检测不到发酵液和破壁细胞有几丁质酶活力；R31在玉米豆粕培养基中发酵,无菌发酵液有蛋白酶活力,但在NB和香蕉组织浸提液培养液中未能检测出蛋白酶活力。(3)R31发酵上清的抑菌效果：比较R31在NB培养基发酵24h、48h、72h的上清液对香蕉枯萎病4号生理小种FOC009菌株的抑制作用,发现48h发酵上清对FOC009的抑制率最高,为16.87%,测定发现温度和pH对上清液的拮抗活性有显著影响,40℃以上的温度显著降低发酵上清的抑菌率,高于或低于发酵液本身的pH(8.75)均显著降低发酵液的抑菌率。(4)R31发酵上清中拮抗蛋白的研究：将R31发酵上清用不同浓度的饱和硫酸铵沉淀,发现每种浓度硫酸铵沉淀的蛋白对FOC009都有一定的抑制效果,以90%硫酸铵抑制率最高,为31.32%。沸水浴和蛋白酶K处理后90%硫酸铵沉淀的拮抗蛋白对FOC009的抑制作用并没有显著减弱。SDS-PAGE的结果显示,90%硫酸铵沉淀蛋白条带最多,其中最亮的条带分子量为29kD和66.4kD左右。(5)发酵上清中脂肽的研究：R31发酵上清液经酸沉淀制备的脂肽粗提物对FOC009的抑制率为32.04%,经过纯化后对FOC009的抑制率提高为34.47%。抽提的脂肽有溶血活性、排油能力和使液滴坍塌的能力,表明脂肽中含有表面活性素。设计引物从R31的基因组中克隆了表面活性剂合成必需基因sfp,从基因水平证明R31产生表面活性剂。(6)R31在香蕉根系的定殖能力研究：对R31进行抗生素标记,用盆栽灌根接种测定其在巴西蕉和广粉一号粉蕉根际的定殖能力。每株苗接种50ml1.78×108cfu/ml的菌液,60d后,标记菌株在香蕉根际土、根表、根内和球茎中的含量分别为4.14×106cfu/g(干重)、1.09×107cfu/g(鲜重)、4.66×101cfu/g(鲜重)、1.23×103cfu/g(鲜重)；同样处理的粉蕉40d后,根际土和根表的菌量分别为9.87×105cfu/g(干重),7.9×104cfu/g(鲜重)。结果显示抗生素标记菌株R31*在根际土和根表能成功定殖,但在根内和球茎的定殖量则较少,且根际土和根表的定殖量与接种浓度和每日最高气温有关。(7)R31生物薄膜形成能力测定：发现R31能够在微量滴定板壁形成明显的生物薄膜,香蕉枯萎病菌产生的毒素能够对R31形成生物薄膜产生负面影响。(8)绿色荧光标记R31的研究：通过原生质体法制备R31感受态,用带有绿色荧光蛋白的载体PHT315-gfp转化了R31,获得了肉眼可见的荧光标记菌株,并对菌株的拮抗稳定性和荧光稳定性开展研究,结果显示荧光标记的菌株拮抗活性并未消失,荧光标记菌株能够稳定传代,利用荧光标记菌株接种巴西蕉后,在处理根系检测到绿色荧光。