内生菌是定植在植物组织中的一类细菌或真菌类微生物,它与植物体中的生物代谢过程有着密切的联系。宿主植物为内生菌的繁殖提供基础代谢物质,反之内生菌可能会通过代谢产物对宿主的生长发育带来多种生理影响,如促进生长,抵御病原微生物,增强宿主耐寒耐旱能力等。由此可见,内生菌凭借其对宿主所产生的复杂多样的生理作用,在品种培育、生物防治、产物富集等方面拥有巨大的开发潜力。马铃薯是世界第四大粮食作物,在贮藏条件不当的情况下易产生一种有毒的糖苷类生物碱-龙葵素。当龙葵素超过一定限量后,则会对人体健康造成威胁。因此龙葵素是制约马铃薯贮藏加工乃至产业发展的重要问题之一。本研究将以马铃薯块茎为试验材料,针对块茎中内生菌构成及其龙葵素含量的变化,探索内生菌对龙葵素含量的影响。本研究从内生菌资源开发角度出发,为龙葵素的生物性控制手段提供了依据,同时也为探索其代谢机制提供了材料基础,得到的主要结论如下:1.借鉴QuEChERS前处理技术,采用乙酸乙醇双溶剂提取,通过液质联用技术建立了一种测定马铃薯块茎中α-茄碱和α-卡茄碱含量的方法,定量限达到0.01μg/kg(S/N=10)。该检测方法便捷实用,为后续研究龙葵素的诱导产生和目标菌株的筛选提供了评价手段。2.通过研究温度、光照和贮藏时间3种因素对马铃薯块茎中α-茄碱的诱导作用,建立了马铃薯块茎龙葵素合成诱导模型。光照强度对于α-茄碱含量的诱导作用最强,存在显著性差异,贮藏时间和温度无显著差异。在低温避光的贮藏条件下,马铃薯块茎能够较好的维持休眠期,抑制α-茄碱的产生。在同样的贮藏条件下,冀张8号品种中的α-茄碱增长量相对较大,极差分析结果表明其受贮藏时间的影响较明显,因此不宜作为长期贮藏品种。马铃薯品种也是影响其α-茄碱含量变化的重要因素,为马铃薯精准贮藏条件的研究提供了依据。3.对环境诱导前后的马铃薯块茎内生性细菌进行非培养多样性分析,同时也对块茎发芽与未发芽两种状态进行了研究。结果表明,块茎中内生菌的主要门类是Firmicutes,主要属类是Bacillus。Bacillus可能通过产生植物激素等代谢产物对马铃薯的贮藏状态产生影响。在不同条件下对马铃薯块茎进行诱导培养,结果表明诱导前后内生菌的构成存在较大差异,菌属种类和丰度均有较大变化。在诱导培养前丰度较大的Enterococcus和Oceanbacillus菌属,诱导培养后几乎消失。发芽前后所造成的菌群变化程度较小,发芽后造成Bacillus和Lactococcus菌属相对丰度升高。4.对马铃薯块茎内生性细菌进行分离纯化,筛选出了能够抑制龙葵素含量的菌株NA2T-14,对其进行碳源、氮源利用等生理生化指标鉴定。随后,对菌株发酵过程中的添加碳源、氮源,以及培养温度、初始pH、培养时间进行单因素条件优化,并开展了优化后菌株对α-茄碱和α-卡茄碱的抑制效果验证评估。在本试验诱导培养条件下,即28℃培养温度,100%光照强度情况下,各时间组平均抑制率达到25%以上,诱导培养30天抑制率在17%以上。在室内模拟贮藏条件下平均抑制率在28%以上,延长了马铃薯保质期。该菌株的发现为寻找龙葵素生物控制手段和探索其控制机理提供了研究基础。