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植物内生菌是具有良好应用潜力的微生物资源库,马铃薯主要通过块茎进行繁殖,其内生菌可以直接进行代传,因此研究马铃薯内生菌资源对生产及贮藏具有重要意义。抗菌肽具有天然抗菌活性,并且不易使病原菌产生耐药性,因此成为抗生素的潜在替代品。本研究首先从马铃薯块茎中分离得到20株内生真菌和112株内生细菌,通过平板对峙培养筛选到4株内生真菌和6株内生细菌对4种病原真菌均具有较强的拮抗效果,其中内生真菌F5的拮抗效果最好。通过形态学鉴定和分子鉴定确定F5为球毛壳菌（Chaetomium globosum）。本实验通过枯草芽胞杆菌表达系统构建了球毛壳菌的cDNA文库,最终共挑取4280个转化子。其中以出现自溶现象作为筛选标准,筛选得到52个稳定出现自溶现象的单克隆菌株。通过提取自溶菌株的胞外蛋白,并测定其对病原细菌的抑菌活性,最终得到两种对多种病原细菌都具有显著抑菌效果的抗菌肽CgR2150和CgR3101。首先测定了CgR2150和CgR3101的理化性质,结果发现在热稳定性测定中,CgR2150和CgR3101经过25℃、50℃和75℃处理30 min后,两种肽仍能明显抑制多种病原菌的生长,经过100℃处理30 min后,其抑菌能力几乎丧失;在酶稳定性测定中,经过脂肪酶和胰蛋白酶处理后,CgR2150和CgR3101仍具有强烈的抑菌效果,而经过α-淀粉酶处理之后,其抑菌活性均极显著降低;在紫外稳定性测定中,经过紫外处理0.5 h、1 h、1.5 h和2 h后,CgR2150和CgR3101的抑菌效果均无明显变化。综上所述,抗菌肽CgR2150和CgR3101具有较稳定的理化性质。通过添加His-tag及蛋白酶（Tobacco Etch Virus,TEV）标签对载体pBE-S进行改造,然后利用Ni-NTA纯化抗菌肽CgR2150和CgR3101,并进行SDS-PAGE电泳和Western Blot测定。结果显示CgR2150的分子量大小约为12.5 k Da,与网站预测一致。此外,测定了抗菌肽CgR2150和CgR3101的最低抑菌浓度,结果表明CgR2150和CgR3101在较低的浓度下即可抑制病原菌的生长,对多种细菌均具有优良的抗菌活性。通过抑真菌实验,发现抗菌肽CgR2150和CgR3101能够显著抑制立枯丝核菌、禾谷镰刀菌和灰葡萄孢菌的菌丝生长。然后测定抗菌肽CgR2150和CgR3101对哺乳动物细胞的溶血性,结果表明,即使使用较高浓度（5×MIC）的抗菌肽CgR2150和CgR3101处理猪血红细胞,其溶血率仍处于极低的范围。综上所述,抗菌肽CgR2150和CgR3101具有较强的抗真菌和抗细菌活性,对哺乳动物基本无毒害作用。为研究抗菌肽CgR2150和CgR3101的抑菌机制,首先进行扫描电镜观察。研究发现,经抗菌肽CgR2150和CgR3101处理后的水稻白叶枯病菌,其细胞表面出现明显的皱缩,细胞形态出现异常;而番茄溃疡病菌的细胞膜表面严重损伤,出现明显的缺口和破损,表明抗菌肽CgR2150和CgR3101对病原菌有杀伤作用,可能是通过破坏病原菌的细胞膜进而抑制病原菌的生长。此外,使用抗菌肽CgR2150和CgR3101处理番茄活体植株,发现两种肽均能有效控制番茄溃疡病菌的发生,表明它们具有良好的生物防治潜力。综上所述,本研究从马铃薯块茎中分离得到一株拮抗内生真菌-球毛壳菌,首先构建其cDNA文库,并从中筛选得到两个新抗菌肽CgR2150和CgR3101,其具有稳定的理化性质和广谱抑菌活性,且对人畜较为安全。因此,我们认为这些肽具有一定的潜力开发成为生物防治剂,应用于植物病害的防治中。