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水稻细菌性条斑病由稻黄单孢菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)引起的,在水稻生产过程中是一种重要的检疫性病害。水稻细菌性条斑病是我国4大水稻病害之一,一般导致水稻损失15%~25%,严重时可达40%~60%,严重威胁水稻的高产稳产。防治水稻细菌条斑病以噻唑类杀菌剂为主,防效仅为50%左右。利用生防微生物防治植物病害是极具有应用前景的防治途径,是世界各国植病专家的研究热点。本实验室前期探究筛选得到的生防微生物解淀粉芽孢杆菌Lx-11(Bacillus amyloliquefaciens Lx-11)对水稻细菌性条斑病具有良好防治效果,其盆栽防病效果达62.5%,大田示范试验防效达60.2%,显著高于化学药剂20%叶枯唑的防效(盆栽防效51.2%和大田防效45.8%)。为了更深入的了解生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的控病机理,本论文从如下方面进行了主要研究:本文从分泌代谢产物种类、最佳碳源、氮源、无机盐、微量元素、pH和温度方面研究了生防菌Lx-11的生物学特性,为今后深入研究生防菌Lx-11的防病机理、产业化生产及其提高防治效果提供科学依据。研究结果表明,解淀粉芽孢杆菌Lx-11可产生蛋白酶、纤维素酶和嗜铁素;最适生长温度为28℃、最适pH为7.0、最佳碳源为蔗糖、最佳氮源为胰蛋白胨,微量元素甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、VB2、VB6和肌醇均能促进Lx-11的生长,其中Gly促进作用明显;无机盐KH2P03和NaCl能促进Lx-11的生长;生防菌Lx-11在32h前处于对数生长期,32h之后,菌体生长基本达到稳定。正交试验所得最优培养基组合为酵母膏1g.L-1、蔗糖5g.L-1 胰蛋白胨6g.L-1、甘氨酸0.01g.L-1和氯化钠0.15g.L-1。其次,生防微生物能通过促进植株的生长来抵御病原菌的侵袭及蔓延。在推广应用过程中,发现喷施Lx-11发酵菌液后,水稻叶片绿色加深,生长势良好。为了明确该菌株是否对水稻生长具有促生作用,本文从生防菌株Lx-11对水稻的促生效果和分泌产生的促生物质两个方面开展了研究,结果表明,生防菌Lx-11菌液滤液稀释后对水稻种子和幼苗均有一定的促生作用,且随着菌液稀释倍数的增加,促生作用增加,稀释倍数为100倍时,对水稻种子和幼苗的形态和生理指标均有最明显促生效果,当稀释倍数达到200之后,其对水稻的促生效果下降,用原无菌上清处理水稻时,其对水稻叶绿素含量的积累和根系活力有一定得抑制作用。高相液相色谱测定了上清液中含有与促生相关的物质赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、细孢分裂素(Cytokinins)和亚精胺(Sperdimine),且含量分别为 75.5 ng.mL-1(GA3)、3130 ng.mL-1(ABA)、1200 ng.mL-1(IAA)、151Ong.mL-1(Cytokinins)。811ng.mL-1(Sperdimine)。前人研究表明生防菌能激发植物的诱导抗病性信号通路,提高植株的抗病能力,诱导抗病性也是主要的植物抗病机制之一。本文以Lx-11菌液、b5-16菌液单独以及同时处理水稻叶片,检测了不同处理在0h、12h、24h、48h和72h时,水稻叶片中防卫反应基因PR4、PR10a、PAL、LOX和POX的相对表达量,以及抗氧化酶系POD、SOD、CAT、H2O2的活性。试验表明生防菌Lx-11、病原菌b5-16单独或同时处理时,水稻叶片中防卫反应基因PR4、PR10a、PAL、LOX和POX的相对表达量均有变化,且生防菌Lx-11单独处理或生防菌Lx-11和病原菌b5-16同时处理时,防卫反应基因的相对表达量高于病原菌b5-16单独处理。生防菌Lx-11和病原菌b5-16同时处理水稻时,抗氧化酶系POD、SOD、CAT、H2O2与CK相比显著提高,生防菌Lx-11或b5-16单独处理水稻时,与CK相比抗氧化酶系均无明显变化。研究结果表明解淀粉芽孢杆菌Lx-11能够诱导水稻植株防卫反应基因(PR4、PR10a、PAL、LOX、POX)的表达以及抗氧化酶(POD、SOD、CAT、H2O2)活性的变化,从而达到防治病害侵害与蔓延的作用。