西瓜枯萎病是西瓜连作障碍的主要因子之一，成为制约西瓜可持续发展的瓶颈。利用有益微生物及其代谢产物抑制病原菌的生存和活动，是控制病害的有效方法。西瓜与小麦伴生能抑制西瓜枯萎病的发生，本研究以此为前提，在小麦西瓜伴生体系的小麦根际筛选抑制西瓜专化型尖孢镰刀菌的菌株，分离到菌株LZN01，经鉴定该菌株为Bacillus amyloliquefaciens。本研究采用UHPLC-LTQ Orbitrap MS技术分析B. amyloliquefaciens LZN01上清液的抑菌成分，发现myriocin、sphingofungin E、sphingofungin F、sphingofungin C是主要的抑菌活性成分；myriocin在上清液中的浓度为0.6 μg/mL，最小抑菌浓度是1.25 μg/mL，myriocin降低了Fusarium oxysporum f. sp. niveum (FON)膜的流动性，破坏了FON膜的完整性。在显微镜下观察到孢子缩小、液泡变大、电子密度不均匀等显著的形态学变化。转录组学和蛋白质组学分析也支持膜靶向作用机制，一共鉴定出560个共同差异表达基因(DEGs)和285个共同差异表达蛋白(DEPs)，结合转录组学和蛋白质组学分析表明，myriocin破坏了与鞘脂代谢、甘油磷酸脂代谢、甾体生 物合成、ABC转运体和内质网蛋白加工相关的代谢，同时，myriocin破坏了丝氨酸棕榈酰转移酶（SPT）活性，说明myriocin诱导了FON膜损伤。DNA结合和荧光光谱分析表明，myriocin可以与FON细胞的dsDNA相互作用。转录组学和蛋白质组学分析也支持细胞内靶向作用机制，共鉴定2238个DEGs，多数DEGs在功能上归属于代谢和遗传信息处理，并在真核生物的核糖体生物发生过程中富集，在真核生物的核糖体生物发生过程中，一些基因和蛋白的表达受到myriocin的影响，主要涉及到C6锌簇转录因子家族和NFYA转录因子控制的基因；另外，myriocin增加可变剪接事件发生，靶标真核生物核糖体生物源途径上的关键基因（FOXG_09470）和蛋白（RIOK2）；低温、叠氮钠和内吞作用抑制剂实验表明，myriocin进入FON孢子内部需要能量，同时有囊泡运输参与的内吞作用。本研究为B. amyloliquefaciens防治西瓜枯萎病提供了理论依据，并为生防制剂的开发与应用提供了新的菌种资源。 结题后继续开展的工作：发酵优化提高菌株LZN01产myriocin的方法，通过组学分析明确菌株LZN01产myriocin的合成路径及myriocin的合成基因，通过基因编辑或修饰技术，获得高产myriocin的菌株；用菌株LZN01与其他的生防菌构建人工合成菌群，提高菌株LZN01的生防能力和效果，阐释菌群互作的机制，为合成菌群的开发与应用提供理论基础和菌种资源。

齐齐哈尔大学

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