Delftia tsuruhatensis MTQ3是一株分离自烟草根际土壤的对青枯病病原菌具有拮抗作用的植物根际促生细菌。本研究对MTQ3菌株进行基因组测序分析,采用基因敲除技术鉴定功能基因,探索该菌株的拮抗分子机制,其中重点对铁载体合成相关基因(NRPS)的功能进行了研究。基于Illumina HiSeq 2500测序平台,利用鸟枪法对MTQ3进行基因组测序。通过对原始数据的过滤以及拼接等处理,最终得到MTQ3基因组相关信息:基因组大小为6.27Mb,包括136个contigs,12个scaffolds,GC含量为66.79%;总基因数目为5101个,其中包括5005个CDS,13个pseudogenes,72个tRNA,1个ncRNA以及10个rRNA。根据MTQ3基因组测序结果功能注释,发现许多与抗菌物质(如细菌素、聚酮化合物、NRPs等)合成相关的基因。除此之外,MTQ3还有许多与环境适应性相关的基因:如与生物膜形成相关的基因;与固氮作用相关的基因;与芳香酸的降解有关的原儿茶酸基因;与苯乙酸和除草剂的降解相关的基因等。根据16S rRNA序列对Delftia tsuruhatensis MTQ3进行系统发育分析,发现MTQ3与Delftia tsuruhatensis亲缘关系较近。对MTQ3、Delftia tsuruhatensis 391、D.Acidovorans SPH-1以及Delftia sp.Cs1-4进行比较基因组分析。对于四个基因组一般特征的比较发现:菌株SPH-1的基因组最大,编码基因(CDS)的数目最多;MTQ3基因组最小,编码基因的个数最少的为菌株391。四个菌株的GC含量的平均值为66.57%,并且不同菌株的GC含量偏离平均值的量均小于0.3%,这在一定程度上表明了物种之间的亲缘关系。经比较发现MTQ3、Cs1-4、SPH-1以及菌株391共有2540个同源基因;MTQ3与Cs1-4、SPH-1、菌株391同源的基因数目分别为4470、4414、2782;此外,与其他三个菌株相比,MTQ3特有的基因数目比较少,仅有265个。通过对四个基因组基因的COG功能聚类分析发现,MTQ3、Cs1-4、菌株391以及SPH-1四株代尔夫特菌的基因在分布倾向上有相似之处。在四个基因组中,参与转录、氨基酸转运和代谢、脂质转运和代谢的基因较多,代表了相对丰富的功能类别。与Cs1-4、SPH-1以及菌株391的基因组相比,MTQ3基因组中具有的代表碳水化合物转运和代谢的基因数目较多。对Delftia基因组的NRPS基因簇进行比较分析,发现MTQ3中的NRPS基因簇与Cs1-4和SPH-1的相似度分别为71%和65%,说明并非所有的Delftia都有完全相同的NRPS基因簇,这有可能与它们在各自特定环境中的适应性有关。为了深入了解拮抗机制,利用基因敲除的方法对一些基因的功能进行研究。通过基因敲除得到突变株MTQ3-Δ1941、MTQ3-Δ1945、MTQ3-Δ1946、MTQ3-Δ00865、MTQ3-Δ02705、MTQ3-Δ11480、MTQ3-Δ12420。对突变株的拮抗功能进行验证,发现突变株对青枯病病原菌的拮抗活性并未消失,说明以上基因的功能与拮抗性能无关或关系不大。通过对MTQ3及NRPS突变株MTQ3-Δ1941、MTQ3-Δ1945、MTQ3-Δ1946产铁载体能力的定性定量检测发现NRPS突变株失去产铁载体能力,说明MTQ3中NRPS基因的功能与铁载体的合成有关。对MTQ3产生的铁载体类型进行检测发现,MTQ3产生是羧酸型铁载体。本研究以首次从烟草根际分离的PGPR菌株MTQ3为研究对象,利用基因组学的方法,旨在从分子水平上探索拮抗的相关机制。由于基因组信息的复杂性,在MTQ3基因组中发现大量与抗菌物质合成相关的基因,这就为拮抗物质的发掘带来一定困难。但是基因组注释信息的完成又为研究某些特定基因的功能提供分子生物学水平的依据,为进一步的研究工作奠定了基础,因此具有重要的意义。