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解淀粉芽孢杆菌SQR9（Bacillus amyloliquefaciens SQR9,SQR9）是一株从健康黄瓜根际筛选到的植物根际促生菌,被用于防治由尖孢镰刀菌所引起的黄瓜枯萎病。SQR9的处理可显著地促进植物生长,协助植物抵抗盐胁迫,并对多种土传病害存在抗性。对SQR9生防功能的研究集中于根际竞争性定殖与产生抗生素等直接抑制病原菌的机制。并且植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）能够合成多种激发子诱导植物系统抗性,而一株菌所产生的多种激发子对植物系统抗性的作用及每一个激发子对应的激活途径并未被研究。本文从SQR9根部接种诱导植物地上部病原菌抗性的角度研究SQR9激发子对植物系统抗性的影响。研究表明SQR9在拟南芥、黄瓜、玉米根际定殖,并导致地上部ROS和丙二醛积累,部分防御酶活性提高,植物防御反应被激活。对系统抗性的诱导方面,水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号途径均被不同程度激活,SA、JA、ET在SQR9定殖部位迅速积累,随后诱导信号导致地上部激素积累。SQR9所合成的多种脂肽类抗生素（fengycin、bacillomycin D、surfactin）、聚酮类抗生素（bacillaene、macrolactin、difficidin）、二肽bacilysin、IAA、胞外多糖均能作为激发子激活植物系统抗性,增强拟南芥对丁香假单胞菌番茄致病菌（Pseudomonas syringae pv.Tomato DC3000,Pst DC3000）和灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）的抗性。这些激发子中,surfactin、macrolactin 和 bacilysin对系统抗性的诱导能力较强,且这三种激发子在诱导途径方面存在差异。具体结果如下:SQR9在不同植物根际定殖能力存在差异,在黄瓜根表的定殖数量达到5.70×105 CFU/cm2,玉米和拟南芥根际定殖数量较低,分别为5.62×102CFU/cm2和2.26×103 CFU/cm2。SQR9在拟南芥根际定殖6 h之后,O2在叶片积累,72 h后仍有积累,H2O2在12 h后积累,24 h后不再积累。黄瓜和玉米叶片在接种6 h后O2逐渐积累,12-24 h达到最多,72 h后逐渐降低,H2O2在接种12 h后显著积累。地上部与地下部AsA-GSH循环相关基因表达增强,细胞开始清除活性氧,以缓解活性氧对细胞的氧化损伤。同时植物细胞膜发生膜脂过氧化,其标志物丙二醛含量增加,植物受到一定胁迫。SQR9接种4天后,植物部分防御酶活性增强。拟南芥过氧化物酶、β-1,3-葡聚糖酶和脂氧合酶活性显著提高,其中过氧化物酶增加2.43倍,黄瓜和玉米叶片β-1,3-葡聚糖酶、脂氧合酶和多酚氧化酶活性显著增强,三种酶中,脂氧合酶增强最为显著。这一系列变化均说明植物基础防御系统被激活。SQR9接种后,拟南芥对间性营养型病原菌Pst DC3000和死体营养型病原菌抗性增强,证明SQR9使植物产生诱导系统抗性。拟南芥地下部SA、JA、ET含量在根际接种SQR9后,分别增加1.4、2.0、1.4倍,其中SA和JA在接种1天后迅速增加,达到最高值,ET含量,在接种第4天达到最高,维持时间比较久。拟南芥地上部对SQR9的响应相比地下部慢,SA和JA在处理4天时增加1.3倍,ET在第二天增加1.2倍。三种植物激素作为诱导信号,导致植物诱导系统抗性相关基因被激活,在6 h-12h时被诱导程度达到最高。拟南芥SA、JA、ET介导的信号途径相关基因的缺失导致SQR9诱导对植物系统抗性显著降低,这种信号途径的中断导致植物对病原菌抗性减弱说明SA、JA、ET介导的信号途径均参与诱导拟南芥系统抗性。SQR9能够产生多种抗生素和次级代谢产物,包括脂肽类抗生素（bacillomycin D、fengycin、surfactin）、聚酮类抗生素（bacillaene、macrolactin、difficidin）、二肽 bacilysin、2,3-丁二醇、IAA、胞外多糖。在检验这些物质在激活诱导系统抗性中的过程中使用SQR9物质合成缺失突变体。预接种Δsfp（脂肽类和聚酮类抗生素均不合成）的拟南芥失去对Pst DC3000和灰葡萄孢霉的抵抗能力,预接种surfactin、bacillomycin D、fengycin和macrolactin合成缺失突变体的拟南芥对Pst DC3000抵抗能力显著下降,预接种 bacillomycin D、surfactin、difficidin、bacillaen、IAA、胞外多糖和 bacilysin 合成缺失突变体的拟南芥对灰葡萄孢霉抵抗能力显著降低。这些物质均能作为激发子引发植物免疫反应,并且在对防御基因的响应中,每一个激发子都具有相对特异性,激活不同基因,并且SQR9的激发子与植物防御基因以及激素与信号途径之间存在相互关联。三种激活拟南芥ISR（Induced systemic resistance）能力较强的激发子surfactin、macrolactin和bacilysin,与未处理的拟南芥相比,使用三种激发子纯品处理的拟南芥对Pst DC3000和灰葡萄孢霉的抵抗能力增强,surfactin和macrolactin对两种病原菌均具有较强抗性,bacilysin对两种病原菌存在抗性,但抗性较弱。转录组测序结果显示,surfactin和macrolactin均导致拟南芥地下部次级代谢产物合成基因发生变化,导致地上部光合作用相关基因下降,糖代谢基因提高,并且植物几丁质降解基因提高。植物的这些转录响应,均利于其产生对病原菌的抗性。对植物激素（AUX、CTK、GA、ABA、BR、ET、JA、SA）信号途径相关基因的激活中,两种激发子激活途径存在差异,且对地上部的激活程度高于地下部。综上所述,SQR9在植物根际定殖,引起植物基础防御,并诱导SA、JA、ET途径产生植物对Pst DC3000和灰葡萄孢霉的系统抗性。本文鉴定了多个激发子,各种激发子能够通过激活不同途径诱导对抗不同病原菌的抗性表达。