本项研究以植物促生根细菌瓦雷兹芽胞杆菌(Bacillus velezensis)FZB42与水曲柳为研究对象,通过确定菌株 B.velezensis FZB42在水曲柳根表的定殖位点与定殖量的动态变化规律,筛选FZB42的定殖相关基因,并解析FZB42的 nfr4基因的功能,阐明了nfrA基因的功能与菌株FZB42在水曲柳根表定殖的相关性。取得的主要研究结果如下:(1)菌株B.velezensis FZB42在高盐条件下,能够促进水曲柳幼苗的生长;野生型FZB42能够稳定的定殖于水曲柳根表,且其定殖量随着寄主的生长呈现逐渐增加的趋势;水曲柳根部的表皮细胞表面和细胞间隙是菌株FZB42优先的定殖位点。(2)筛选获得在水曲柳根表定殖能力显著下降的B.velezensis FZB42转座子插入突变体菌株AB1,菌株AB1在水曲柳根表的定殖量随着寄主的生长呈现逐渐下降的趋势;菌株AB1在水曲柳根表定殖的菌落分布较为零散,不再以微菌落聚集的形式定殖,也未观察到明显的生物膜结构;菌株AB1中的转座子插入在基因nfrA中。(3)利用同源重组,成功构建nfrA基因的敲除突变体菌株BB1。(4)与野生型B.velezensis FZB42菌株相比,敲除突变体菌株BB1在水曲柳根表的定殖能力显著下降,菌株BB1的生物膜形成能力与运动性未见显著改变;菌株BB1在H2O2胁迫下的存活率显著低于野生型菌株FZB42,该结果表明,nfrA基因的缺失,使菌株BB1的抗氧化能力显著降低,导致其在水曲柳根表定殖的过程中抵御寄主产生的H2O2的能力减弱,限制其在根表环境的存活,造成定殖量的显著降低。以上结果将为揭示B.velezensis FZB42在水曲柳根表定殖的机制奠定理论基础,同时,为水曲柳促生芽胞杆菌制剂的开发与高效应用提供理论指导。