地黄根腐病拮抗类芽胞杆菌的筛选、鉴定和全基因组分析

　　

摘要：

目的 分离筛选抗地黄根腐病的生防菌株，为地黄根腐病的生物防治提供菌株资源。 方法 从感染轮纹病的地黄根际土中分离纯化微生物，采用平板对峙法筛选拮抗菌株，并通过盆栽试验进一步明确菌株对地黄根腐病的防治效果；结合形态观察、生理生化及分子生物学等方法确定菌株的分类地位；并对该菌株开展全基因组测序，分析基因组信息，探究其抗病机制。 结果 根据平板对峙结果，筛选到一株对植物病原真菌有广谱拮抗活性的菌株QH-1，其对地黄根腐病原菌的抑菌率接近90%。经鉴定，QH-1为一株多粘类芽胞杆菌（Paenibacillus polymyxa），为革兰氏阳性菌，产花生状芽孢。其在10-55 ℃，pH 6-8，NaCl浓度为0-5%的条件下均能生长。碳氮源利用实验表明，其可以利用多种氮源，而仅能利用麦芽糖和山梨醇两种碳源。另外，该菌株能产生过氧化氢酶、淀粉酶、酯酶、明胶酶、凝乳酶和蛋白酶。QH-1菌株的基因组信息表明其由一条环状染色体（5 692 874 bp）和一个环状质粒（37 590 bp）组成，（G+C）%含量为45.4%；antiSMASH结果显示基因组中含有17个生物合成基因簇，其中6个生物合成基因簇与6种抗菌化合物（fusaricidin B、paenibacillin、paenilan、tridecaptin、polymyxin和paenicidin A）的生物合成基因簇的相似性为100%，说明菌株QH-1具有产生以上抗菌活性化合物的潜力。 结论 菌株QH-1是一株抗地黄根腐病的多粘类芽胞杆菌，其基因组信息显示其能产生多种抗菌物质，为进一步研发抗地黄根腐病的微生物菌剂和天然抗菌物质提供了良好的理论和物质基础。