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广西是我国最大的甘蔗产区,蔗糖业是广西经济重要的支柱产业之一。甘蔗微生物资源的研究与利用对甘蔗产业的发展日趋重要。本研究通过不同的培养基从甘蔗根际分离放线菌,以了解甘蔗相关放线菌的多样性,并通过不同促生特性实验筛选出对甘蔗生长有利的潜在优势菌株,获得无氮生长和ACC脱氨酶活性优势菌株WZS021,最后回接至甘蔗来检测放线菌对植物固氮及抗旱效果,并探讨其生理机制。在体外抗真菌活性实验中,获得对甘蔗凤梨病拮抗优势菌株BTU6,优化了其发酵条件和产物稳定性,并提取了有效活性成分。主要研究结果如下:1.确定高氏一号培养基是最适合分离甘蔗根际放线菌的培养基,并用于相关研究,先后从甘蔗根际分离出58株放线菌,通过16S r RNA鉴定,得到的放线菌种类分别有:Streptomyces菌株52个（占89%）,Leucobacter菌株1个（占2%）,Nocardioides菌株2个（占3%）,Leifsonia菌株1个（占2%）,Amycolatopsis菌株1个（占2%）,Brevibacterium菌株1个（占2%）。利用Rep-PCR技术对链霉菌属内菌株间遗传多样性和进化关系做了进一步分析。从PGPR特性看,产IAA能力的菌株最多（32个,占55%）,其次为有ACC脱氨酶活性的菌株23个（占40%）,有固氮潜力的菌株15个（占26%）,有嗜铁能力的菌株13个（占22%）,能溶解无机磷的菌株12个（占21%）。其中菌株WZS021的ACC脱氨酶活性最高(3.03μmolα-ketobutyrate mg-1 protein h-1),且固氮潜力最大。2.次级代谢产物基因阳性筛选:获得PKSI菌株36个（占62%）,PKSII菌株48个（中83%）,NRPS菌株31个（占53%）,phz E菌株31个（占53%）,d TGD菌株28个（占48%）,Halo菌株34个（占59%）,CYP菌株26个（占45%）。病原性真菌拮抗情况:获得拮抗甘蔗凤梨病Ceratocystis paradoxa（de Seynes）Moreau菌株33个（占57%）,拮抗香蕉枯萎病Fusarium oxysporum f.sp.cubense菌株34个（占59%）,拮抗番茄灰霉病Botrytis cinerea菌株42个（占72%）,拮抗水稻纹枯病Rhizoctonia solani菌株35个（占60%）,拮抗西瓜枯萎病Fusarium oxysporun f.sp.niveum菌株23个（占40%）,拮抗甘蓝黑斑病Alternaria brassicicola菌株34个（占59%）,拮抗辣椒炭疽病Colletotrichum acutatum菌株30个（占52%）,拮抗玉米小斑病Cochliobolus heterostrophus菌株23个（占40%）。其中菌株BTU6拮抗甘蔗凤梨病病原菌效果最好。3.通过电镜观察、碳源利用模式、gyr B基因扩增分析菌株进一步鉴定WZS021为Streptomyces chartreusis。固氮特性实验表明该菌株在30℃,p H8,5%蔗糖,6 g L-1 KNO3条件下固氮酶活性较高。利用15N稀释法研究WZS021接菌甘蔗幼苗与对照相比固氮百分率高达9.16%Ndfa。接种WZS021后甘蔗的氮代谢相关酶活性（GS、NR、GOT、GPT）均有显著提高,有利于氮代谢相关活性物质（SP、SS、NO3--N）的积累。在WZS021和BTU6处理后,甘蔗根际土壤的化学性质发生变化,土壤肥力提升,脲酶、脱氢酶、碱性磷酸酶活性增加,通过Hiseq高通量测序发现微生物群落结构多样性进一步凸显,为植物生长营造了更好的地下环境。4.菌株WZS021可以有效在甘蔗根部定殖并促进根的生长。在干旱胁迫下,WZS021可以调节甘蔗抗氧化酶系统（SOD、POD、CAT、MDA）,脯氨酸和叶绿素含量,以及植物生长激素（IAA、ABA、ET）,缓解水分缺失对自身的危害。5.利用Pac Bio RS II SMRT技术平台对菌株WZS021进行基因组测序,获得22个contigs,总计约为9.92 Mb大小的基因组序列:GC含量为71.34%,有17个s RNA,21个r RNA,72个t RNA,9,561个蛋白编码基因（CDS）,35个次生代谢基因簇。使用7个数据库（GO、KEGG、COG、NR、TCDB、Swiss-Prot、Tr EMBL）对基因组序列预测,揭示了菌株WZS021基因组中有关促进甘蔗生长及提高抗旱能力的潜在基因。向NCBI上传基因组序列获得登录号QVOF00000000。6.确定了BTU6最优发酵条件:用高氏一号培养基,5%的种液接菌量和40%的装瓶量,在28℃下培养7 d。BTU6抗真菌物质室温储藏30 d内抗菌活性无明显下降,同时具有较好的耐酸碱性和热稳定性。对BTU6次生代谢产物的萃取,以正丁醇效果最好;利用石油醚:乙酸乙酯（7:1、5:1）溶剂可以洗脱主要抗真菌活性物质。结合薄层色谱和葡聚糖凝胶柱层析,提取纯化了BTU6中拮抗甘蔗凤梨病病原菌的活性成分。综上所述,甘蔗根际存在大量与植物生长密切相关的放线菌,并有一些放线菌对甘蔗生长起着重要作用。本研究中,菌株WZS021对甘蔗的氮素利用和抗旱能力有积极影响,BTU6可以产生抗真菌活性物质。两个菌株都具有开发成为微生物菌肥的潜力。