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苏云金芽胞杆菌(简称Bt)对多种重要的农业害虫具有杀虫活性,是一种应用广泛的微生物杀虫剂;此外,部分Bt菌株可拮抗植物病原菌,而且最近有研究表明Bt菌株可以诱导西红柿产生对青枯菌(Ralstonia solanacearum)的系统抗性,但其诱导机制尚不明确。本研究针对油菜重要病害菌核病,以实验室保存的165株Bt标准菌株及5株实验室常用菌株为出发菌株,发掘可诱导油菜产生系统抗病性的Bt菌株资源,同时通过转录组测序和荧光定量PCR分析油菜响应Bt诱导的信号通路,初步揭示Bt诱导油菜产生系统抗病性的机制,为Bt菌株在病害、虫害方面的应用奠定理论基础。主要研究结果如下:1.通过平板对峙实验,共排除12株可抑制核盘菌(4BR1、4BS1、4AP1、4AA1、4K5、4L1、4J5、4D16、4D12、4G7、4B3、4R1)生长的Bt菌株。对其中4株活性较强的菌株进行抗病相关基因分析,发现菌株中都含有几丁质酶基因;其中4AP1菌株对核盘菌的抑菌效果最强,且该菌株发酵液几丁质酶活力为672.4 U/mL。2.通过活体油菜叶片菌饼接种的方法,筛选可诱导油菜对菌核病能够产生系统抗性的Bt菌株。排除拮抗核盘菌的12株Bt菌株,剩余的158株Bt菌株中共筛选获得18株具有诱导活性的Bt菌株,接种核盘菌7天后油菜的叶片仍未枯死;而无诱导活性菌株在接种核盘菌5天后,叶片萎蔫,甚至整株油菜枯死。对18株可诱导油菜抗菌核病的Bt菌株100℃加热处理30 min后,其中4I4、4F5、4AZ1、4M1、4BM1和4CC1菌株仍有较强的诱导活性,而剩余12株Bt菌株丧失诱导活性。提取4I4、4F5、4AZ1、4M1、4BM1和4CC1菌株的胞外多糖,发现这6株Bt菌株粗胞外多糖的诱导能力与原始菌液诱导效果无显著差异,处理油菜接种核盘菌7天后,叶片病斑未扩展,植株正常生长。初步推测Bt菌株诱导油菜产生系统抗病性的活性物质为胞外多糖。3.通过荧光定量PCR分析4F5和4BM1菌株诱导后5天油菜叶片中SA途径、JA途径和ET途径中关键基因的转录情况,结果显示:水杨酸途径PR基因、WRKY70基因和乙烯途径PDF1.2基因上调表达,而茉莉酸途径的HEL基因转录水平未发生显著变化。通过转录组测序进一步分析油菜叶片响应Bt菌株诱导的信号途径,测序结果显示:4F5菌株诱导后油菜叶片中上调表达gene有86个,下调表达gene有217个;4BM1菌株诱导后油菜叶片中上调表达gene有64个,下调表达gene有62个;上调表达gene包括SA、ET途径相关基因。4.初孵小菜蛾取食4F5和4BM1菌株诱导5天的油菜叶片,发现诱导后油菜叶片与对照油菜叶片相比,小菜蛾的啃食面积不存在显著差异,并且小菜蛾的体重和羽化率也无显著变化。说明Bt菌株诱导系统抗性对油菜的抗虫性无显著影响,与转录水平未诱导茉莉酸途径相关基因的上调表达结果一致。本课题共获得18株Bt菌株可诱导油菜产生对菌核病的抗病性,发现油菜水杨酸和乙烯途径参与该诱导过程,并初步确定其诱导物质为胞外多糖。