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由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是棉花生产上危害较为严重且难以防治的土传病害之一。活体微生物农药是防治作物土传病害行之有效的措施。以枯草芽胞杆菌NCD-2菌株为主要活性成份的微生物农药能有效防治棉花黄萎病,有效的根际定殖是其发挥生防效果的前提,而细菌根际定殖能力与其生物膜形成能力相关。为明确棉花根系分泌物对NCD-2菌株生物膜形成的影响,本研究首先比较了NCD-2菌株在不同棉花品种(冀棉11、中棉所41、中植棉2号、鲁棉29和海岛棉Pima 90)根际的定殖能力,结果表明,NCD-2菌株在Pima 90的根际定殖能力最强,播种35 d后在根际的群体数量达到7.63×105 CFU/g根重;而在中植棉2号的根际定殖能力最弱,播种35 d后根际NCD-2菌株的群体数量为6.51×104 CFU/g根重。通过再循环水培系统收集根系分泌物的方法获得了不同棉花品种的根系分泌物,利用高效液相色谱仪(HPLC)分析了不同棉花品种的根系分泌物中氨基酸的成分及含量,结果发现在所测试的5个棉花品种中,氨基酸的种类基本相同,而分泌物中氨基酸的相对含量存在差异,精氨酸、酪氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸在冀棉11的根系分泌物中相对含量较高。苏氨酸、脯氨酸、半胱氨酸在Pima 90的根系分泌物中相对含量较高。而丙氨酸和亮氨酸在鲁棉29的根系分泌物中相对含量较高。甲硫氨酸在中植棉2号的根系分泌物中相对含量较高。不同棉花品种根系分泌物对NCD-2菌株生物膜形成影响的测定结果表明,Pima 90的根系分泌物对该菌株生物膜形成的促进作用最强,而中植棉2号的根系分泌物对NCD-2菌株生物膜形成影响最弱。进一步分析了棉花根系分泌物中6种糖分、13种氨基酸和3种有机酸对NCD-2菌株生物膜形成的影响,结果发现,葡聚糖、脯氨酸和苹果酸显著促进了该菌株的生物膜形成。NCD-2菌株对不同品种的棉花根系分泌物的趋化性测定结果表明,NCD-2菌株对冀棉11根系分泌物的趋化作用最强,趋化距离达到2.10 cm,NCD-2菌株对中棉所41根系分泌物的趋化作用最弱,趋化距离达到0.04 cm。进一步测定发现,NCD-2菌株对3种有机酸中苹果酸的趋化作用最强,趋化距离达到3.67cm;NCD-2菌株对15种氨基酸中的精氨酸、丙氨酸和赖氨酸趋化作用明显,趋化距离分别为3.20、3.00和3.00 cm;同时发现该菌株对甘氨酸和色氨酸有负趋化性。NCD-2菌株对7种糖分的趋化性相对较弱。比较了不同的化合物(氨基酸,糖分,有机酸)对NCD-2菌株的游动性和蹭动性,结果表明,脯氨酸、苹果酸和葡萄糖对NCD-2菌株的游动性有明显的促进作用,菌落直径分别达到8.00 cm、8.00 cm和7.63 cm。缬氨酸、果糖和苹果酸对NCD-2菌株的蹭动性有明显的促进作用,菌落直径分别达到8.00 cm、5.53cm和5.50 cm,并且发现谷氨酸对NCD-2菌株的生长具有抑制作用。本研究通过比较NCD-2菌株对不同品种的棉花黄萎病的防治效果发现,NCD-2菌株对感病品种冀棉11的黄萎病防治效果最好,接种黄萎菌30天后,防治效果达到66.68%。NCD-2菌株对抗病品种Pima 90的防效较差,接菌30天后防效为20.69%。同时发现NCD-2菌株对中棉所41和中植棉2号的防效较为稳定。综合以上结果,NCD-2菌株在海岛棉Pima 90和陆地棉冀棉11上的定殖能力较好。冀棉11的根系分泌物可促进NCD-2菌株生物膜的形成,NCD-2菌株对冀棉11的黄萎病的防效最高。脯氨酸、精氨酸和苹果酸对NCD-2菌株的趋化性、游动性和蹭动性均有显著的促进作用,而糖分没有明显的作用。脯氨酸和精氨酸分别在Pima 90和冀棉11中含量最高。本研究结果对NCD-2菌株在不同棉花品种上的应用奠定基础,为进一步研究生防菌对土传病害的防治机制提供科学依据。