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植物土传病害常由多种病原物引起,由于病原种类多、影响发病因素复杂,因此一直是农业生产上最难治理的病害之一。利用植物根际有益微生物控制土传病害具有独特的优势。植物根围存在多样性的微生物群体,它们在植物病害防治、促进植物生长等方面发挥了重要作用。常见的植物根际细菌包括Paenibacillus spp., Bacillus spp., Pseudomanas spp.及 Burkholderia spp.等多种类型,统称为植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacterium, PGPR)。筛选获得有益的微生物种群是此类研究的重要环节。本研究从筛选获得的多个PGPR菌株中选择抑菌作用相对较好的菌株X2-3,对其抑菌作用、促进种子萌发等进行了分析。在此基础上,对其编码的p-],3-葡聚糖酶基因进行克隆、表达和活性分析,为进一步了解其生物防治机理提供依据。具体研究结果如下：1.菌株X2-3的筛选、鉴定及生物学特征从山东寿光等地采集根际土壤,采用平板稀释法获得具有抗菌作用的细菌分离物。经与Rhizoctonia cerealis及 Bipolaris sorokiniana对峙培养,获得拮抗活性较好的菌株X2-3。经形态观察、16S rDNA序列分析,将菌株X2-3鉴定为辣椒溶杆菌(Lysobacter capsici)。经不同培养基培养,发现该菌株在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞壁、昆布多糖和脱脂奶粉等培养基可形成明显的透明圈,表明该菌具有p-1,3-葡聚糖酶和蛋白酶产生能力。2.L.apsici X2-3对其它病原菌的抑菌活性分析采用平板对峙法对该菌株的抑菌作用进行分析,结果表明菌株X2-3对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、小麦纹枯病菌(Rhizoctonia. cerealis)、烟草根黑腐病菌(Thielaviopsis basicola)、小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana))等多种植物病原真菌和烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica Var. nicotianae)及终极腐霉(Pythium ultimwn)等卵菌有不同程度的抑菌作用。3. L. capsici X2-3对小麦种子萌发的影响采用浸种法对小麦品种鲁麦21和青麦H03进行处理,发现X2-3可明显促进种子萌发,处理后4d,2个品种的小麦主根长度分别比对照增长36.9%和9.7%,侧根长度比对照增长53.8%和14.8%。盆栽实验表明,X2-3处理可减轻小麦根腐病的发生,病情指数对对照减少7.3%。4. L. capsici X2-3 β-1,3-葡聚糖酶基因克隆与表达根据已报道的产酶溶杆菌(.L. enzymogenes)菌株C3、OH11、N4-7的p-1,3-葡聚糖酶基因的同源序列合成引物,经PCR扩增,从L. capsici X2-3的全基因组DNA中克隆到3个编码p-1,3-葡聚糖酶编码的基因,即gluA、gluB和gluC,经序外测定,友现3个基因大小分别为765bp、1200bp和1149bp。用DNAMAN将所测3个基因的核苷酸序列翻译成氨基酸,并与产酶溶杆菌中相应氨基酸序列进行比对,发现gluA、gluB和gluC与产酶溶杆菌中相应序列相似性分别达到9636%、94.99%、95.89%。其中,L. capsici X2-3的gluA的氨基酸数目与产酶溶杆菌C3、OH11、N4-7的gluA氨基酸数目完全一致。L. capsici X2-3比产酶溶杆菌C3、OH11 N4-7的gluB多出了4个氨基酸,位置是在GLUB蛋白的第17个氨基酸到第20个氨基酸,序列为GVAGo L. capsici X2-3的gluC序列比产酶溶杆菌C3、OH11、N4-7的gluC的氨基酸序列少了1个氨基酸(甘氨酸),位置是在GLUC蛋白第258个氨基酸处。将经过BamH1和NotI双酶切的gluA、gluB和gluC基因和原核表达载体P EHISTEV连接,转化E. coli(Rossetta),构建原核表达菌株pE-GluA、pE-GluB和pE-GluC。经IPTG诱导后,目的蛋白得到大量表达：经SDS-PAGE电泳检测,P E-GluA 和 pE-GluB分别在29KDa和44.3KDa处有一条明显的条带。蛋白大小与预测的蛋白分子量大小一致。而空载体pEHISTEV转化E. coli(Rossetta)则无相应蛋白产生。利用镍离子柱纯化GLUA和GLUB蛋白, DNS比色法测定两种酶的活性,发现GLUA和GLUB酶活性分别达到27.06U/ml和60.46U/ml。