马铃薯疮痂病高效生防芽孢杆菌的筛选及发酵条件优化

利用已鉴定的5株拮抗马铃薯黑痣病病原菌的生防芽孢杆菌（Bacillus），筛选其对马铃薯疮痂病病原菌的抑制作用，通过检测生防菌脂肽类抗生素合成相关基因研究其生防机制。对峙试验结果表明，5株生防菌中以QHZ-3对马铃薯疮痂病病原菌的抑制效果最佳，抑菌率为44%；抗生素合成基因检测结果显示，QHZ-1和QHZ-2具有丰原素（Fengycin）和伊枯草菌素（Iturin）合成酶基因；QHZ-4仅具有Fengycin合成酶基因；而QHZ-3与QHZ-5菌株同时具有表面活性素（surfactin）、伊枯草菌素（Iturin）和丰原素（fengycin）3种脂肽类抗生素合成酶基因。选择最具生防潜力的QHZ-3进行进一步试验，发现该菌株发酵滤液对疮痂链霉菌的抑菌圈直径达到30.4 mm，且在高温、紫外照射以及强酸强碱的条件下抑菌圈直径仍然可保持在27 mm以上。单因素试验结果表明，每瓶（250 mL）装液量60 mL，接种量6%，摇床转速180 r·min^-1，发酵时间60 h的条件下，菌株QHZ-3的生长量最高。正交试验结果显示，装液量每瓶40 mL、摇床转速170 r·min^-1、接种量6%、发酵时间48 h的组合下，QHZ-3生长状态最佳，活菌数可达到1.31×10¹⁰ cfu·mL^-1。二次固态发酵条件优化结果显示，以腐熟的牛粪有机肥为载体，在接种量为15%时，活菌数最高，达到1.14×10⁹ cfu·mL^-1。     

马铃薯根系分泌物及氨基酸对萎缩芽孢杆菌QHZ3趋化成膜的影响

通过土培收集、硅烷衍生化分离、气质联用鉴定马铃薯苗期、现蕾期及盛花期根系分泌物的主要成分，并采用半固体平板法、类毛细管法和结晶紫染色法比较观察马铃薯不同生育时期根系分泌物及氨基酸对萎缩芽孢杆菌QHZ3趋化成膜的影响，以揭示菌株QHZ3在马铃薯根际的定殖机制。马铃薯根系分泌物鉴定中发现了5种氨基酸：脯氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。定性试验显示，马铃薯不同生育时期的根系分泌物和除脯氨酸之外的其他4种氨基酸均对菌株QHZ3具有显著的正趋化作用，并以甘氨酸的作用最强，其趋化圈直径（6.40 cm）是对照（3.48 cm）的1.84倍；定量试验结果表明，根系分泌物（120 μg·mL^-1和240 μg·mL^-1）、甘氨酸（10 ~50 μmol·L^-1）、天冬氨酸（50~75 μmol·L^-1）和苯丙氨酸（25~50 μmol·L^-1）均对菌株QHZ3有显著正趋化作用，尤其以25 μmol·L^-1的甘氨酸趋化性指数最大，其毛细管中细菌数量（5.13×10⁵ CFU·mL^-1）达到对照组（1.53×10⁵ CFU·mL^-1）的3.3倍；结晶紫染色法显示，现蕾期和盛花期根系分泌物以及甘氨酸（25~100 μmol·L^-1）、脯氨酸（75~100 μmol·L^-1）和苯丙氨酸（25~100 μmol·L^-1）均对菌株QHZ3生物膜的形成有显著促进作用。根系分泌物和氨基酸均对菌株QHZ3在马铃薯根际趋化成膜具有促进作用，但5种氨基酸的作用各不相同，其中天冬氨酸和酪氨酸显著影响菌株的趋化作用，脯氨酸显著影响了菌株生物膜的形成，而甘氨酸和苯丙氨酸则对菌株的趋化和成膜兼具显著效果。