短小芽孢杆菌HR10生物膜形成对其拮抗苗木猝倒病菌活性的影响开题报告

1. 研究目的与意义

本研究拟通过生物膜表型筛选出短小芽孢杆菌(bacillus pumilus）hr10的生物膜形成突变株，比较这些突变株和野生株的生物膜表型特征，如运动性、胞外多糖和胞外蛋白含量等。

通过了解这些菌株在根部的生物膜形成情况，及其对苗木猝倒病的防效来揭示hr10的生物膜作用。

研究hr10在植物根际的作用对植物生长和防治植物病害有重要意义，为开发多元生物肥料提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

植物根际是土壤微生物的良好生境，可为细菌等微生物提供良好生态位。植物根际促生细菌（plant growth promoting rhizobacteria, PGPR）是可应用于植物根部病害防治的重要生防细菌，能在植物根际稳定定殖，促进植物生长和防止病害，尤其是对土传病害如猝倒病、根腐病和枯萎病等具生防效果。细菌只有在根际成功定殖后，才能对植物病害具防治效果。而决定细菌能否在根际定殖的重要条件之一是细菌生物膜的形成，只有当PGPR聚集成膜到一定程度，才能发挥更好的群体效应，所以细菌能否在根系的局部或整个根表面有效成膜对其发挥生防作用至关重要。目前,国内外关于根际细菌生物膜与植物相互识别、协同作用的机理研究还处于探索阶段。

芽孢杆菌(Bacillus)是一种广泛应用于植物病害生物防治的根际细菌，其主要通过定殖于植物根际、体表或体内，同病原菌竞争植物周围的营养，分泌抗菌物质抑制病原菌生长，同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵来达到生防目的。目前国内外对于芽孢杆菌的生物膜研究主要集中在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）等模式菌株，对于其他芽孢杆菌的生物膜研究还较少。

3. 研究的基本内容与计划

（1）短小芽孢杆菌hr10野生株和生物膜缺陷突变株菌落形态观察（2018.12-2019.01）

（2）hr10野生株和生物膜缺陷突变株生长曲线及运动性测定（2019.01-2019.02）

（3）hr10野生株和生物膜缺陷突变株的胞外多糖和蛋白测定（2019.02-2019.03）

4. 研究创新点

短小芽孢杆菌HR10由本实验室前期从黑松与黄色须腹菌（Pinus thunbergii Rhizopogen luteous, Rl）菌根际分离筛选得到的一株良好根际促生细菌，单独接种对植物生长有促进作用。同时它也是菌根辅助细菌，可提高根系对菌根真菌侵染的感受性，为菌根菌定殖于植物根系创造条件，使两者更好地共生。还可抑制土传病原菌的生长，防治植物土传病害。同时，国内外对于HR10的生物膜研究较少，未见HR10生物膜形成和HR10生物膜形成过程与植物的互作的相关研究。综上，研究短小芽孢杆菌HR10在植物根际的作用对植物生长和防治植物病害有重要意义，为开发多元生物肥料提供理论依据。