近几年,随着世界人口以及对粮食生产需求的增加,开发出新的能够提高农作物品质抗性及产量的方法变得越来越重要。而传统化学药剂的过量使用对人类健康及环境产生了巨大的危害,所以,开发绿色环保生物防治的方法逐渐成为世界的焦点。其中,使用植物生长促生细菌(PGPB)就是最好的方法之一。PGPB能够引发植物对生物/非生物胁迫耐受性的增强,在植物生长过程中发挥重要作用。本研究分离了具有广谱抑菌能力和生理活性的植物生长促生菌-芽胞杆菌。通过研究共分离得到了277株菌株,并与纹枯病菌AG1-IA对峙,进行了抑菌检测。经过筛选,发现70株优良菌株能够抑制纹枯病菌的生长,特别是有5株能够高度抑制其生长。本研究的目的是分离出高效的枯草芽胞杆菌菌株,并研究其生防机制。所以,在分离到的菌株中选择了一株内生枯草芽胞杆菌330-2,对其增强农作物玉米的生长、对非生物胁迫和叶片的耐受性以及抗纹枯病的作用等方面进行了深入的研究。菌株330-2可以产生IAA,嗜铁素,水解酶,有机/无机磷酸盐和锌。此外,该菌株能够强烈抑制纹枯病菌AG1-IA,灰葡萄孢菌,尖孢镰刀菌,链格孢及玉米小班病菌等的生长。该菌株还显着提高了水稻和玉米的幼苗生长(14-37%)。据我们所知,基因消除PCR(R-PCR)是用于研究基因组DNA片段差异表达的简单且成本较低的方法之一。在本研究中,利用R-PCR技术从枯草芽胞杆菌330-2中分离和鉴定了147个差异表达的基因。这些差异表达的基因大部分能够参与到生物和非生物胁迫的过程中。结果显示R-PCR效率为92.52%。其中有10%,32%和11%的基因分别参与了抗生素生产(srf AA,bae,fen,mln,dfn I等),代谢(glt A,pab A,ggt等)和营养物质运输(fhu,glp T,glt T等)的过程。总而言之,这些结果清楚地表明了枯草芽胞杆菌菌株330-2在增强植物生长以及对生物/非生物胁迫耐受性等方面的有效性和机制,表明该菌株作为重要的生物防治菌株具有巨大的商业潜力。秀丽隐杆线虫是一种营自由生活的土壤线虫。由于其生物学特性简单,产卵数目大,生活史较短,因此常被用作毒理学研究的模型。在秀丽隐杆线虫生存的自然环境中存在各种细菌,包括无毒食源和致病菌食源。线虫取食这些致病菌后会影响线虫的行为和生理特性。芽胞杆菌可以作为秀丽隐杆线虫的食源,并可诱导次生代谢产物及其它一些生物活性物质的产生,然后会影响秀丽隐杆线虫的寿命。秀丽隐杆线虫能够感知细菌食源的特性,并通过趋避行为尽量减少和致病菌的直接接触。研究表明,秀丽隐杆线虫与环境之间的相互作用可能会影响线虫的老化和寿命。本研究构建了枯草芽胞杆菌330-2的基因组文库,宿主菌为大肠杆菌DE3,可用IPTG诱导基因表达。为了研究这些基因表达产物对线虫的摄食行为的影响。最初选择80个含基因的菌株作为线虫的食源。其中,筛选到了8个基因进行下一步研究。结果表明,当秀丽隐杆线虫取食了诱导表达的宿主菌后,生长速率和产卵数量显着降低,并且线虫的寿命显著减少或增加。基因spo IIIE显著降低了后代数量,低至27%。取食含基因yqe K和spo IIIE的菌株后,秀丽隐杆线虫的寿命分别增加了33%和30%,而取食含基因lta S1和bmr的菌株后秀丽隐杆线虫的寿命分别比对照组(大肠杆菌OP50和DE3)降低了11%和9%。实验结果表明,枯草芽胞杆菌330-2的基因通过不同的机制影响线虫的衰老和寿命。这项研究首次对枯草芽孢杆菌330-2新的潜在基因进行了抗线虫评估。在本项研究中也对本实验室以前建立的基因消除PCR技术进行了优化和改进,使得R-PCR的效率从73.6%提高到了92%。优化后的详细方案被放置在附录中。