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Screening,Identification and Bio-control of Antagonistic Endophytic Bacteria from Fruit Trees

果树内生拮抗细菌的筛选鉴定及其生防作用研究



全 文 :园 艺 学 报 2014,41(2):335–342 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2013–10–08;修回日期:2014–01–10
基金项目:国家自然科学基金项目(31171892);山西省留学基金项目(2011-52);山西省科技攻关项目(20100311038,20110311013-1);
山西省财政支持农业科技成果转化资金项目(SCZZNCGZH201304)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:wenxiangzhen2009@hotmail.com;sxndlhp@163.com)
果树内生拮抗细菌的筛选鉴定及其生防作用研究
刘慧芹 1,2,3,韩巨才 4,赵廷昌 3,温祥珍 1,*,刘 艳 4,刘慧平 4,*,王远宏 2
(1 山西农业大学园艺学院,山西太谷 030801;2 天津农学院园艺园林学院,天津 300384;3 中国农业科学院植物保
护研究所 植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193;4 山西农业大学农学院,山西太谷 030801)
摘 要:通过组织分离法,在不同健康果树的木质部中分离到 235 株内生细菌。通过平板对峙法对
所得菌株进行了初筛和复筛,得到 6 株拮抗作用较强的菌株。用过滤和高温灭菌得到的菌株发酵液进行
抑菌谱试验,最终获得拮抗作用较强的内生细菌 X8。对 X8 菌株在植物体内定殖、分类鉴定和防治作用
的深入研究。结果表明:X8 菌株可以在杏、辣椒等植物中定殖。X8 菌株发酵液对辣椒疫霉病菌
(Phytophthora capsici)抑制作用最强,达 80.3%,对 3 种链格孢菌(Alternaria)病原菌的抑制作用达到
75%以上,对番茄灰霉病和辣椒疫病的防效达到 75.4%和 79.3%,显著高于 50%腐霉利和 25%甲霜灵的防
效。经 16S rDNA 序列分析,X8 菌株与枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 的 16S rDNA 序列的同源性达 99%。
综合形态特征、生理生化特性,最终将 X8 鉴定为 B. subtilis,在 GenBank 中序列登录号为 HQ647257。
关键词:果树;内生细菌;分离;筛选;菌株鉴定;抑制作用
中图分类号:S 66 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2014)02-0335-08

Screening, Identification and Bio-control of Antagonistic Endophytic
Bacteria from Fruit Trees
LIU Hui-qin1,2,3,HAN Ju-cai4,ZHAO Ting-chang3,WEN Xiang-zhen1,*,LIU Yan4,LIU Hui-ping4,*,
and WANG Yuan-hong2
(1Horticulture College,Shanxi Agricultural University,Taigu,Shanxi 030801,China;2College of Horticulture and
Landscape,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China;3State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases
and Insect Pests,Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China;
4Agronomy College,Shanxi Agricultural University,Taigu,Shanxi 030801,China)
Abstract:Two hundred and thirty-five endophytic bacteria were isolated from the xylem from diverse
healthy fruit trees with tissue isolation method. Through the primary and secondary screening with
confront-culture method,six antagonistic strains were obtained. Antibacterial spectrum tests were
performed with bacteria fermentation broth get by autoclaving and filtration. Ultimately,fermentation
broth from strain X8 was found to have high antifungal activities. So strain X8 was further studied on
colonization,identification and control. The results showed that:Strain X8 could colonize in apricots,
peppers,and so on. The inhibition of fermentation broth from strain X8 was the strongest against
Phytophthora capsici,up to 80.3%;Which was above 75% against three Alternaria pathogens. The control

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effect of X8 fermentation broth to tomato gray mould and pepper phytophthora blight reached 75.4% and
79.3%,which were significantly higher than those of 50% procymidone and 25% metalaxyl. With the
16S rDNA sequence analysis,strain X8 shared 99% homology with Bacillus subtilis. According to
morphology,physiological and biochemical characters as well as 16S rDNA sequences,strain X8 was
identified as B. subtilis(GenBank accession number HQ647257).
Key words:fruit tree;endophytes;isolation;screening;strain identification;inhibition

植物内生细菌(Endophytic bacteria)定殖在健康植物组织内,具有稳定的生存空间,不易受外
界环境的影响,与植物建立了稳定、复杂、协同进化的生态关系(Ryan et al.,2008)。有益的植物
内生细菌具有防病杀虫(Lee et al.,2006,Zhang et al.,2011)、促生(何红 等,2004,Li et al.,
2008)、诱导抗性(Thangavelu et al.,2003,Kloepper et al.,2004)、抵抗不良环境(Sheng et al.,
2008)及生物固氮(Stoltzfus et al.,1997)等一系列重要生态和生理作用,这些作用往往因生防菌
能在植物体内定殖传导,可以长期发挥作用。因此,植物内生细菌在植物微生态中的重要地位及在
植物病害生物防治中的应用也愈来愈受到关注。
目前植物内生细菌中研究较多的是芽孢杆菌(Bacillus)。芽孢杆菌是土壤和植物微生态的优势
微生物种群,具有很强的抗逆能力和抑菌防病作用。He 等(2006)报道 B. licheniformi-189 菌株可
以抑制革兰氏阳性菌和病原真菌的生长,Cavaglieri 等(2005)发现 B. subtilis 能够有效抑制 Fusarium
verticillioides 在玉米根部的积累,从而减轻病害发生,李潞滨等(2008)的研究表明来自于土壤中
的 B. amyloliquefaciens 对大花惠兰根腐病病原菌(Fusarium oxysporium)有较强的抑制作用。但是
许多来自于植物之外的芽孢杆菌往往由于环境的变化而削弱了其生防功能。广泛筛选植物内生芽孢
杆菌、探索其生防机理可推动植物病害防治的进程。目前关于内生细菌的分离筛选主要来自蔬菜、
经济作物等,对果树内生细菌的研究相对较少。本试验从苹果、梨、杏等果树的木质部中分离筛选
出多株拮抗细菌,其中对拮抗作用明显的 X8 菌株进行了形态与分子鉴定、植株内定殖以及防病效
果研究。旨在筛选具有抑菌效果好、抗菌谱广、定殖能力强的内生细菌。X8 菌株的深入研究有望为
今后生物农药、绿色菌肥的开发,以及防病工程菌的构建提供理论依据和研究基础。
1 材料与方法
1.1 试验菌株、植物材料及培养基
本试验于 2012 年 1 月在山西农业大学化学保护实验室进行。供试病原菌:小麦赤霉病菌
(Fusarium graminearum)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、梨黑斑病菌(Alternaria alternata)、
西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium f. sp. niveum)、辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporium f. sp.
vasinfectum)、白菜黑斑病菌(Alternaria brassicae)、黄瓜黑斑病菌(Alternaria cucumerina)、番茄
早疫病菌(Alternaria solani)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)等 9 种植物病原真菌均为山西农业
大学农药学实验室保存菌种。
内生菌分离植物:苹果、梨、山楂、枣、葡萄、榛子、杏等均采自山西农业大学果园。接种植
物:黄瓜(新津研 4 号)、番茄(超级粉冠王)、辣椒(尖椒 22 号)、菜豆(鲜绿 1 号)、杏树幼苗、
小麦(末知品种)。
培养基:内生细菌分离、培养和鉴定采用 NA 和 LB 培养基,病原菌培养和拮抗测试采用 PDA
培养基(方中达,1998)。
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农药:50%腐霉利 WP(青岛富立奇农业有限公司),25%甲霜灵 WP(浙江一帆化工有限公司)。
1.2 内生拮抗细菌的采集、分离及筛选
采用 5 点取样法,在上述果树的健康枝条上采样。样本进行归类、标记、保存于 4 ℃冰箱。
将样品冲洗干净,晾干,剪成 5.0 cm 小段,依次用 75%乙醇、5%次氯酸钠表面消毒。将表面
消毒彻底的材料纵剖,挑取木质部中少量组织放置于 NA 培养基上 28 ℃恒温培养 2 d,将长出的菌
落进行纯化,4 ℃保存。
拮抗菌株采用平板对峙法(方中达,1998)筛选,对初筛的内生细菌进行抑菌测定,计算抑制
率。以不接细菌为对照,3 次重复。抑制率(%)=(1–处理菌落直径/对照菌落直径)× 100。将初
步筛选到拮抗作用较强的菌株,以辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)为指示菌进行复筛,方法
同上。
1.3 拮抗菌株的发酵液抑制作用
将复筛后的菌株接种于 LB 培养液中振荡培养 48 h(28 ℃、160 r · min-1),菌液经 6 000 r · min-1
离心 5 min,上清液经高温灭菌和 0.45 μm 微孔滤膜过滤获得发酵液。将发酵液与 PDA 按 1︰9 混合
制备平板,分别接入梨黑斑病菌 A. alternata 和西瓜枯萎病菌(F. oxysporium f. sp. niveum)菌块,5 d
后测定菌落直径,计算抑菌率。普通 PDA 为对照,3 次重复。采用滤膜过滤法对 X8 菌株进行抑菌
谱测定。
1.4 X8 菌株抗利福平(Rif)筛选及在植物体内定殖
参照利褔平(Rif)标记法(何红 等,2004),将 X8 菌株转入含 5 g · mL-1 Rif 的 LB 液体中振
荡培养,然后逐步转接到含 Rif 10、20、50、100 g · mL-1 的 LB 中,直到菌株可以在 100 g · mL-1 浓
度下稳定生长,且菌落的形态及对病原菌的拮抗作用保持不变,将其命名为 X8R。通过叶片涂抹接
种法测定 X8R菌株的内生定殖(何红 等,2004)。将番茄、辣椒、黄瓜、菜豆和小麦种子预先用 0.1%
的高锰酸钾浸泡 20 min 进行消毒,用无菌水冲洗后,播种于室内无菌土中,当植物幼苗展开 2 ~ 3
片叶后,先在叶片表面进行酒精消毒(包括杏树嫩叶),待酒精完全晾干后用无菌药棉醮取 X8R 细
菌液(调节其 OD600 = 1.0,并加入 1%的吐温 20)和无菌水分别涂抹叶片正反面,25 ℃下用自封袋
保湿 24 h,接种 6 d 后分别在未接种的相邻上部叶片取样,将叶片进行表面消毒后称取 5 g,用 4.5 mL
无菌水研碎,取 100 L 涂布在含 Rif 的 NA 平板上,3 d 后计算菌落数,3 次重复。
1.5 X8 菌株对辣椒疫霉病和番茄灰霉病的防效
采用针刺法和喷施法(方中达,1998)进行防效试验。选取长势整齐一致的辣椒和番茄幼苗,
用灭菌的针轻轻刺伤叶片表面(不穿透叶片),将辣椒疫霉病菌(P. capsici)和番茄灰霉病菌(B.
cinerea)孢子悬浮液(108 cfu · mL-1)分别喷施在叶片正反面,放置在 25 ℃光照培养箱中,并保湿
24 h。3 ~ 5 d 后幼苗陆续开始发病,接种 5 d 时记录病情指数,并喷施 X8 菌液(OD600 = 1.0,含 1%
的吐温 20),25 ℃保湿 24 h,分别于 7 和 14 d 时计算各处理的病情指数,计算防治效果。每 3 盆
为 1 处理,设 4 次重复。以接种病菌并喷施无菌水为对照。辣椒疫病及番茄灰霉病的严重度分级分
别参考 Kim 等(1989)和徐升运等(2011)方法。
病情指数 = Σ(各级病叶数 × 各极值)/(最高极值 × 调查总数)× 100。
防治效果(%)=[1–(CK0 × T1/CK1 × T0)]× 100。其中 CK0 为对照喷施农药之前病情指数,
CK1 为对照施药剂后病情指数,T0 为处理施药前病情指数,T1 为处理施药后病情指数。
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表 1 果树中内生细菌的筛选
Table 1 The screened results of endophytic
antagonistic bacteriumfrom fruit trees
果树
Fruit tree
测试菌株
Test
isolate
小麦赤霉病菌的
拮抗菌株
Resistant isolates of
F. graminearum
比率/%
Rate of
resistance
苹果 Apple 50 6 12.0
葡萄 Grape 35 7 20.0
榛子 Hazelnut 25 4 16.0
山楂 Hawthorn 45 9 20.0
梨 Pear 43 12 27.9
枣 Jujube 26 5 19.2
杏 Apricot 11 2 18.2
总计 Total 235 45 19.1

表 2 6株菌株发酵液对西瓜枯萎病菌F. oxysporium f. sp. niveum
和梨黑斑病菌 A. alternata 的抑制作用
Table 2 The inhibiting effect of fermentation broth from 6
strains to F. oxysporum f. sp. niveum and A. alternata %
F. oxysporum f. sp. niveum A. alternata 菌株
Strain T1 T2 T1 T2
L41 21.3 a 38.6 a 39.7 a 69.2 a
P9 23.5 a 45.7 b 36.7 a 72.1 a
SZ31 32.6 38.7 a 50.0 b 69.8 a
ZZ9 24.3 a 30.1 c 45.7 b 73.1 a
X8 32.8 b 61.4 d 29.6 c 81.4 b
G23 41.3 c 65.3 d 51.6 b 82.4 b
注:T1,高温灭菌处理;T2,过滤灭菌。P = 0.05。
Note:T1 and T2 indicated autoclaving and filter sterilization,
respectively. P = 0.05 .
1.6 X8 菌株鉴定分析
形态特征描述参照《植病研究方法》(方中达,1998),透射电镜观察 X8 菌株大小和鞭毛着生
情况。生理生化特性分析参照《常见细菌系统鉴定手册》(东秀珠和蔡妙英,2001)进行。
基因组 DNA 用试剂盒(北京百泰克生物技术有限公司)提取。16S rDNA 通用引物设计:16SL:
5AGAGTTTGATCCTGGCTCAG3,16SR:5ACGGCTACCTTGTTACGACT3。PCR 反应体系(50
μL):DNA 1.5 μg,引物各 1.5 μL,dNTP 4 μL,10× Buffer 5.0 μL,Taq 酶 0.5 μL,ddH2O 36 μL。
扩增程序为 95 ℃预变性 4 min,30 个循环(94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s),72 ℃延伸 10 min。
4 ℃保存。PCR 测序由北京博迈德生物技术有限责任公司完成。
将 X8 菌株 16S rDNA 序列在 http://www. ncbi. nlm. nlh. gov 网站中进行 Blast 比对分析,与
GenBank 中已知 16S rDNA 的菌株进行最高同源性比较,用 Clustalx1.81 软件构建系统发育树。
2 结果与分析
2.1 拮抗细菌的筛选
根据单菌落形态、大小、颜色、表面光滑
程度及分布部位的不同,从所有分离获得的细
菌中筛选、纯化得到 235 株菌株。以小麦赤霉
病菌(F. graminearum)为指示菌,初步筛选出
拮抗作用较强的菌株 45 株(表 1)。分别从苹
果、葡萄、榛子、山楂、梨、枣、杏的枝条中
分离到 6、7、4、9、12、5、2 株,其中从梨枝
和山楂枝中分离的最多,其拮抗菌株率为
27.9%和 20%。以辣椒疫霉病菌(P. capsici)
为指示菌,对这 45 株菌株复筛。筛选出 6 株拮
抗作用较强的菌株:L41、P9、X8、SZ35、ZZ9
和 G23,抑制率分别为 70.5%、76.3%、77.3%、
68.3%、81.8%和 83.6%(图 1)。
2.2 抑菌活性分析
所筛选的 6 株拮抗菌株的发酵液对西瓜枯
萎病菌(F. oxysporium f. sp. niveum)和梨黑斑
病菌(A. alternata)抑菌活性结果(表 2)表明,
6 个菌株的发酵液均表现为对 A. alternata 的抑
制作用均较强,而对 F. oxysporium f. sp. niveum
的抑制作用较弱。其中 X8(分离于杏树)和
G23(分离于苹果)抑制作用表现最好。X8 菌
株发酵液经高温处理后抑菌活性明显低于过滤
灭菌的,而 G23 菌株经高温处理后的抑菌活性
无明显丧失,表明该菌株代谢产生更多更复杂
的抗菌物质,比如抗生素类等。鉴于 X8 对高
2 期 刘慧芹等:果树内生拮抗细菌的筛选鉴定及其生防作用研究 339

温比较敏感,对 X8 的过滤发酵液进行深入研究。









图 1 6 株拮抗菌株对辣椒疫霉病菌 P. capsici 的抑制作用
Fig. 1 The inhibiting effect of the six antagonistic strains to P. capsici

2.3 X8 抗菌谱分析
X8 菌株的抗菌谱测定结果显示:菌株发酵液经过滤处理后对 8 种植物病原真菌具有不同程度的
拮抗作用,但其抑菌效果依病原菌种类的不同而存在差异(图 2),依次为辣椒疫霉病菌(P. capsici)
80.3%、梨黑斑病菌(A. alternata)79%、黄瓜黑斑病菌(A. cucumerina)77.1%、白菜黑斑病菌(A.
brassicae)75.2%、辣椒枯萎病菌(F. oxysporium f. sp. vasinfectum)73.2%、西瓜枯萎病菌(F. oxysporium
f. sp. niveum)68.5%、小麦赤霉病菌(F. graminearum)68.6%、番茄早疫病菌(A. solani)62.4%。









图 2 X8 发酵液对病原真菌的抑制作用
1:辣椒枯萎病菌;2:辣椒疫霉病菌;3:梨黑斑病菌;4:西瓜枯萎病菌;5:小麦赤霉病菌;6:黄瓜黑斑病菌;
7:白菜黑班病菌;8:番茄早疫病菌。
Fig. 2 Inhibiting effect of strain X8 fermentation broth to pathogenic fungi
1:F. oxysporium f. sp. vasinfectum;2:P. capsic;3:A. alternata;4:F. oxysporium f. sp. niveum;5:F. graminearum;
6:A. cucumerina;7:A. brassicae;8:A. solani.

2.4 抗 Rif 的 X8 菌株的筛选及在植物中的定殖
通过在含有不同浓度利福平(Rif)的培养基中进行梯度筛选,获得了抗 100 g · mL-1(Rif)的
X8R,其形态及对病原菌的拮抗作用均与野生 X8 菌株相同。采用叶片涂抹法进行定殖测定,结果表
明 X8R 可以在杏、辣椒、黄瓜和番茄的叶片上进行定殖,但定殖情况不尽相同,在杏叶和辣椒叶中
分离到的菌落数较多,平均为 121.7 ± 10.3 个和 137.7 ± 10.7 个,其次为番茄叶片,分离到的菌落数
为 79.7 ± 8.8 个,黄瓜叶片上分离到 46.7 ± 10.9 个,小麦叶片上分离到的菌落数较少为 15.0 ± 4.1 个。
这些菌落的形态特征与 X8 相同。在菜豆以及各清水对照上均没有分离到菌落。由此可见,X8 不仅
可以在杏树(自然寄主)体内定殖,还可以在其它植物体内定殖,其定殖宿主的范围较广。
340 园 艺 学 报 41 卷
表 3 X8 菌株对番茄灰霉病菌的防效
Table 3 Control effect of strain X8 on tomato gray mould
0 d 7 d 14 d
处理
Treatment
病情指数
Disease
index
病情指数
Disease
index
防效/%
Control
effect
病情指数
Disease
index
防效/%
Control
effect
对照Control 10.3 40.8 – 73.8 –
X8 10.5 17.1 58.9 a 18.5 75.4 a
腐霉利
Procymidone
10.5 23.7 43.0 b 33.1 56.0 b
注:P = 0.05。
Note:P = 0.05.
表 4 X8 菌株对辣椒疫病的防效
Table 4 Control effect of strain X8 on pepper phytophthora blight
0 d 7 d 14 d
处理
Treatment
病情指数
Disease
index
病情指数
Disease
index
防效/%
Control
effect
病情指数
Disease
index
防效/%
Control
effect
对照Control 8.3 45.6 – 78.6 –
X8 8.1 14.7 67.0 a 15.9 79.3 a
甲霜灵
Metalaxyl
8.3 21.5 52.9 b 30.4 61.3 b
注:P = 0.05。
Note:P = 0.05.
图 3 菌株 X8 菌株电镜下形态
Fig. 3 The morphology of strain X8 with electron micrographs
图 4 菌株 X8 的系统发育树状图
Fig. 4 Phylogenetic tree based on the 16S rDNA of strain X8
2.5 X8 菌株对辣椒疫病和番茄灰霉病的防效
以常用的田间防治药剂腐霉利和甲霜灵为对照,测定了 X8 菌液对番茄灰霉病和辣椒疫病的防
效。腐霉利对番茄灰霉病的防效在 7 d 和 14 d 时为 43.0%和 56.0%,而 X8 的防效达到 58.9%和 75.4%
(表 3),甲霜灵对辣椒疫病的防效在 7 d 和 14 d 时为 52.9%和 61.3%,X8 的防效达到 67.0%和 79.3%
(表 4)。两种药剂的防效均显著低于 X8,可见 X8 对这两种病害有良好的生防作用。X8 在 7 d 时
对两种病害的防治均不高,但在 14 d 时防效明显提高,表明 X8 菌株产生的抗性物质需要一定时间
才能生成或者达到较高浓度,从而对病害产生较好防治作用。

2.6 X8 菌株的鉴定
X8 菌株在 NA 培养基上菌落为土黄色,表面干燥且隆起,边缘整齐完整,不透明,质地致密,
与培养基结合牢固,革兰氏反应为阳性,菌株具有一定的运动性,通过电镜观察,菌体呈杆状,大
小为(2.15 ~ 2.3)m ×(0.75 ~ 0.85)m,周生鞭毛(图 3)。X8 菌株的甲基红(MR)试验呈阴
性,具有一定的耐盐性,在 3%和 5%的 NaCl 条件下均能生长,能利用葡萄糖、乳糖、甘露醇等碳
源和柠檬酸盐,乙酰甲基甲醇的生成能力(VP)试验阳性,都能水解明胶和淀粉,接触酶反应阳性,
厌氧生长。X8 菌株的生理生化反应符合芽孢杆菌的生理生化特性。
以 X8 菌株基因组为模板,经 16S rDNA 特异性引物 PCR 扩增后得到一条大小约为 1 500 bp 的条
带。经序列测定序列全长为 1 459 bp,GenBank 中的序列登录号为 HQ647257。经 Blast 同源序列检索,
在 16S rDNA 亲缘关系相近序列中,选取 11 株芽孢杆菌属部分菌种的 16S rDNA 基因序列为基础构建
系统发育树,聚于同一分支(图 4)。其中 X8 与枯草芽孢杆菌 B. subtilis 序列相似度最高,达 98% ~ 99%。
综合生理生化特性和 16S rDNA 序列分析结果,将X8 菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(B. subtilis)。







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3 讨论
植物与内生细菌在长期共同进化中形成了互惠互利的关系,内生细菌已成为植物微生态系统的
天然组成成员。内生细菌因其占据有利的生态位,经受住植物防卫反应的作用,与病菌可以直接相
互作用,可以作为外源基因的载体等优点而在生防中占有重要位置(孔庆科和丁爱云,2001)。
本研究中采用形态特征、培养性状、理化特性以及分子遗传学方法对筛选出的 X8 菌株进行了
鉴定。经 16S rDNA 序列分析和构建系统发育树,发现 X8 菌株与枯草芽孢杆菌(B. subtilis)同源
性最高,结合菌株的表型特征和理化性质,将从杏树中分离到的 X8 菌株鉴定为 B. subtilis。根据同
源性分析,目前已从枯草芽孢杆菌中分化出 Bacillus atrophaeus、B. mojavensis 和 B. vallismortis 3 个
菌种,并且将枯草芽孢杆菌分为 B. subtilis ssp. subtilis 和 B. subtil ssp. spizizenii 两个亚种。来自杏树
木质部的枯草芽抱杆菌 X8 菌株还有待于进一步鉴定到亚种。
大量研究认为植物内生芽孢杆菌的定殖能力强,定殖宿主范围广。何红等(2004)在辣椒中分
离到的枯草芽孢杆菌 BS-2,可以在茄科等 5 个科的植物中定殖,江木兰(2007)分离到的油菜内生
枯草芽孢杆菌可以在小麦、玉米、大豆和油菜中定殖,邱思鑫(2004)从不同植物中分离出的 6 株
枯草芽孢杆菌近缘种均可在茄科的 4 种植物中定殖,且内生细菌在植物体内的定殖与其宿主来源有
一定的关系。本研究中,X8 菌株不仅能在其寄主——杏树体内定殖,而且还能在辣椒、番茄、黄瓜、
小麦等植物体内定殖,初步确定了 X8 菌株为一株寄生性较广的芽孢杆菌,这些研究结果均表明植
物内生芽孢杆菌可以与多种植物长期协同生长,形成了良好的共生关系,这也暗示了内生芽孢杆菌
将有着更突出的生防潜力。但在不同的植物当中,X8 菌株定殖情况各异,在辣椒和杏树中定殖量为
小麦中的 8 ~ 9 倍,但不能在菜豆中定殖,这表明该菌株对宿主植物仍有一定的选择性。其宿主范
围还应该在多种果树及作物上进行广泛验证。
近年来人们通过对芽孢杆菌生防机制的研究,认为其作用方式是以拮抗作用为主的多重机制,
其抗菌物质包括多肽类、脂肽类、蛋白类等(任争光 等,2006,张宝俊 等,2010)。这些抗菌物质
理化性质相对比较稳定,但也有不少研究认为抗菌蛋白在高温(> 100 ℃)下不稳定,其活性会显
著降低或丧失(周盈 等,2007,张宝俊 等,2010)。本研究中,高温灭菌获得的 X8 的发酵液对病
原菌的抑制作用明显低于滤膜过滤的,这表明了 X8 菌株含有的抗性物质对高温不稳定。鉴于前期
的研究结果,推断枯草芽孢杆菌 X8 的抗菌物质中含有抗菌蛋白。在防效试验中,X8 菌液对番茄灰
霉病和辣椒疫病的防治效果明显优于常用的化学药剂(腐霉利和甲霜灵),可见 X8 对确实有着良好
生防作用。对 X8 菌株的生防机理还应在环境适应性、发酵条件、促生作用、诱导抗性、拮抗物质
成分等方面进行深远的研究,这将有利于更为深入地了解内生拮抗枯草芽孢杆菌与植物的互作关系。

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