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农业生产进程中,植物病害是引起农作物产量损失的主要原因。传统农药、化肥使用过程中对农业生态系统产生的负面影响日益严重,部分或全部利用新型生防制剂替代化学农药和化学肥料的使用,对解决传统农药、化肥过量施用产生的问题具有积极作用。对于生防制剂的研究,尤其是蛋白激发子的研究多局限于拟南芥、番茄和烟草等模式植物,缺乏生防菌对玉米促生、抗病的全面系统研究。本研究针对土地类芽孢杆菌对玉米生防、促生以及诱抗作用及机理进行全面系统的研究。采用生物信息学和分子生物学方法在基因组测序基础上挖掘一种可以诱导玉米产生对大斑病的抗性的新型蛋白激发子-ATiEn;以烟草为试验对象,对其诱导抗病性的机理进行系统的研究,为生防制剂研发拓宽思路。具体结果如下:（1）为明确土地类芽孢杆菌NK3-4对玉米大斑病菌的抑菌活性,采用平板对峙法展开抑菌效果研究,研究表明该菌株抑菌效果良好,抑菌带宽度达1.97 cm,防治效果达68%,不同组分对玉米大斑病菌的孢子萌发及菌体生长均有一定抑制作用,发酵液抑制效果最佳,抑制率为75.71%。以1×107CFU/mL菌体浓度,提前8 h进行预防喷施防治效果最佳。响应面分析法优化产抑菌活性物质培养基的最佳组合为蔗糖1.7%、蛋白胨1.6%、MnCl20.01%。以1/5为装液量、2%接种量、中性培养基于180 rpm,28℃条件下培养72 h为培养条件产生的活性物质抑菌活性最佳。（2）基于抑菌活性分析的研究基础,本研究展开土地类芽孢杆菌NK3-4抑菌活性物质稳定性研究,结果表明该菌株具有良好的储存稳定性、热稳定性、酸碱稳定性、光照稳定性、紫外稳定性和遗传稳定性。其抑菌活性物质可破坏玉米大斑病菌菌丝结构,抑制菌丝体形成与孢子萌发。对病原菌碱性磷酸酶活性、原磷代谢水平、电导率和总糖浓度进行测定,表明发酵液对细胞壁结构、细胞膜代谢、细胞膜透性和完整性具有一定的破坏作用。同时可降低HT毒素的致病性和黑色素含量。表明土地类芽孢杆菌NK3-4可通过破坏病原菌形态、结构以及抑制致病因子产生降低病原菌致病力,发挥抑菌作用。（3）采用盆栽试验法和田间试验法研究土地类芽孢杆菌对玉米的促生作用,盆栽试验显示土地类芽孢杆菌处理组发芽率相较于对照组提高6%,胚根和胚芽长度分别提高32%和65%,株高增量为24%,叶绿素含量提高25%,地上和地下部分干物质积累增量分别为79%和93%。说明该菌株可促进玉米生长发育,加快干物质积累,增加叶绿素含量促进玉米生长。田间试验表明在玉米的不同生长阶段,土地类芽孢杆菌可在不同程度增加玉米叶绿素含量,SPAD值增量为9%-15%;可促进玉米生长,株高增加7%-16%;通过土壤养分含量和酶活性测定表明该菌株可提升玉米根际土壤养分含量和酶活性;可有效防治玉米大斑病,田间防效为50%。可提高玉米产量,增幅为10%。表明土地类芽孢杆菌NK3-4的增产作用不是单一因素发挥作用,是由该菌株促生、防病、诱抗功能共同作用形成,每个功能相辅相成,互相促进,提升玉米产量。（4）本研究在明确土地类芽孢杆菌NK3-4的促生防病基础上,采用生理指标测定及实时定量PCR法研究其诱导玉米产生大斑病抗性机理。生理指标测定结果表明土地类芽孢杆菌NK3-4可通过诱导活性氧爆发、增强保护酶活性、降低有害物质积累及提高苯丙烷代谢途径限速酶PAL的活性诱导玉米抗病性。防卫基因表达检测结果表明,其可诱导病程相关蛋白编码基因PR5和PR10的表达,同时可诱导PAL酶和CAT酶编码基因表达。综上述结果表明其能通过调节玉米生理水平、影响苯丙烷代谢途径以及促进病程相关蛋白积累增强植物对玉米大斑病菌的抵抗能力。（5）为挖掘新型小蛋白激发子,本研究在基因组测序基础上选取具有蛋白激发子潜力的目的基因-ATiEn,采用生物信息学方法分析该蛋白激发子的理化性质。实验结果表明该基因编码93个氨基酸,属非分泌型亲水性蛋白,不包含跨膜区。蛋白结构研究表明,其包含抗毒素基因的典型功能域,二级结构研究结果显示其α螺旋含量较高,为83.87%,表明该蛋白稳定性较强。采用原核表达方法将ATiEn基因在大肠杆菌E.coli BL21中进行原核表达,采用IPTG诱导法诱导重组蛋白表达,以镍株纯化目的蛋白。采用烟草注射法对该蛋白的体外生物活性进行测定,发现该蛋白可以诱导典型的HR反应,具有诱导植物系统抗病性的功能,具有热稳定性和酸碱稳定性,诱导过敏反应的最低浓度为2μM。（6）为进一步分析重组蛋白的诱导抗病性作用及机理,采用挑战接种法研究重组蛋白对植物抗病性的诱导,发现重组蛋白可诱导玉米产生对大斑病以及烟草对赤星病菌、TMV病毒及大丽轮枝菌的抗病性,表明该蛋白可诱导广谱抗病性。采用生理生化及分子生物学手段研究重组蛋白诱导抗病性机理。结果表明重组蛋白处理可诱导烟草叶片ROS积累,诱导烟草叶片木质素积累、胞外介质碱化,并增强防御酶的活性。防卫基因检测结果表明重组蛋白可通过激活SA和JA/ET信号通路以及激活苯丙烷代谢途径关键基因PAL的表达共同参与防御反应,提高植物抗病能力。