辣椒灰霉病和南方根结线虫引起的土传病害长期危害保护地蔬菜的发展。随着蔬菜地栽培的标准化、品种的单一化、连茬的多年化等,土壤中灰葡萄孢菌和线虫的基数会逐年增加,严重影响了蔬菜的产量与品质,并且有日益加重的趋势。辣椒灰霉病在辣椒的苗期、成株期均有危害,也能在其储藏及运输过程中造成严重危害。而南方根结线虫寄主范围广泛,能侵染茄科、豆科、葫芦科等多种蔬菜。目前针对上述两种病害,我国生产上主要还是使用化学防治方法来控制病害的发生,但是化学农药还会对生态环境造成很大的负面影响,并且也会带来高残留等问题,不利于人畜的健康。因此,随着“无公害”、绿色、有机农业的兴起与快速发展,辣椒灰霉病的生物防治已经逐渐成为一大研究热门。本研究以灰葡萄孢菌为靶标病原菌,从本实验室已有的菌株库中选取有生防作用的100个菌株,在其中得到对灰葡萄孢菌有较好拮抗效果的6个菌株,并对其进行产蛋白酶活性、嗜铁素、几丁质酶活性、葡聚糖酶活性和纤维素酶活性的测定。结果表明,这6个拮抗菌均具有不错的水解酶活性。其中5YN8和DSN012具有较高的产蛋白酶、纤维素酶活性,也有一定的产嗜铁素、葡聚糖酶活性,但是都不具有产几丁质酶活性。由温室试验结果可知,这些拮抗菌对辣椒灰霉病的防治效果从32.05%-58.44%,5YN8和DSN012的防治效果最好,均可达56%以上,分别为58.44%和56.23%,同时这两种生防菌亦能通过提高辣椒叶片叶绿素的含量来促进其生长,表现出极高的生防潜力。通过形态学观察及分子生物学方法鉴定,确定这两种生防菌均属于贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)。另外,分别收集 B.velezensis 5YN8 和 DSN012 的次生代谢产物再次进行拮抗试验,证明这两种生防菌所产生的次生代谢产物对灰葡萄孢菌均有一定的拮抗作用。而且通过显微镜可观察到B.velezensis 5YN8产生的挥发性物质能明显影响灰葡萄孢菌孢子的产生,从而抑制灰葡萄孢菌的生长。同时,分别用这两种生防菌预处理后接种灰葡萄孢菌能诱导辣椒产生较快的细胞防御反应,在预处理的叶片上能观察到大量区域有活性氧的迸发,且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等防卫相关酶的活力也表现出显著地增强。而在基因水平,与水杨酸(SA)信号通路相关的防卫相关基因NPR1与PR1的表达量显著增长。由此可见,B.velezensis 5YN8和DSN012能通过SA信号通路来防治辣椒灰霉病。另外,本实验室前期筛选出来的蜡质芽胞杆菌(Bacillus cereus)AR156能够高效防治南方根结线虫病害,为探知其防治根结线虫的生防机理,我们利用PIC333 miniTn10转座子插入技术,构建AR156随机插入突变体文库,在AR156随机插入突变体文库中通过对南方根结线虫致死率和温室防病试验的筛选,获得AR156生防能力相关的突变体,并鉴定相关功能基因,同时对其产蛋白酶活性、定殖能力、生物膜形成、游动性等方面进行检测。结果显示,与AR156野生型相比,转座子插入位点在M60 family peptidase的突变体BC41产蛋白酶活性下降,削弱了植物根围定殖的能力.,并影响其生物膜形成能力和游动性,从而导致防治南方根结线虫病害的能力降低。