疮痂病是由疮痂链霉菌(Streptomyces spp.)引起的一种危害马铃薯根茎的细菌性病害。近年来,该作物的种植面积持续扩大,疮痂病害的发病情况也日渐严重。鉴于传统的化学防治会造成环境污染等问题,寻找高效低毒的生物防治手段变得尤为重要。本研究以疮痂链霉菌为指示菌株,从马铃薯疮痂病的病害土壤中分离和筛选得到抗菌效果明显优于其它菌株的生防菌,对其进行形态特征、生理生化性质与分子鉴定,确定菌株分类地位。采用离子交换层析等方法对该菌株的培养液上清进行逐级分离纯化,获得抗菌活性蛋白,切胶并送出进行质谱鉴定。随后对该抗菌蛋白进行最小抑菌浓度等相关性质分析。在此基础上,以抗菌蛋白的表达量为参考指标,对其培养条件进行优化,最后通过室内盆栽试验和大田试验进一步验证菌株发酵液对马铃薯疮痂病的防治效果,具体研究结果如下:本试验采用稀释平板法和单菌落划线法从马铃薯疮痂病的病害土壤中分离得到50株细菌,随后进行抗菌试验,通过初筛与复筛方式获得一株防效显著的菌株,将其编号为BU412。结合形态学、生理生化性质分析和分子鉴定的结果最终确定BU412为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。运用AKTA纯化仪进行Source~TMM Q离子交换层析和Superdex~TMM 75分子筛层析,对抗菌蛋白进行分离,通过牛津杯法检测其抗菌活性,确定抗菌活性蛋白,随后进行SDS-PAGE检测和质谱测序,单一蛋白组分经MALDI-TOF质谱测序和数据库比对,确定其为一种包含76个氨基酸的未命名蛋白,将其命名为AMEP412,在抗菌肽数据库中进行比对分析,并未发现与该蛋白高度相似的抗菌序列,因此,本试验首次发现了AMEP412是一个具有抗菌功能的蛋白。最小抑菌浓度分析显示AMEP412对疮痂链霉菌的最小作用浓度为0.05 mg/mL,稳定性分析显示,AMEP412的耐热效果良好,具有较为宽泛的pH区间,对多种金属离子和蛋白酶K均不敏感,但对有机溶剂Tween80非常敏感(AMEP412完全丧失抗菌活性);设计多条抗菌肽段,进行多肽合成,确定了AMEP412的三个功能区(GY-20、GS-21和GY-23);利用FITC对抗菌蛋白AMEP412进行标记,结果显示AMEP412能够作用在疮痂链霉菌气生菌丝和孢子上;抗菌谱分析显示AMEP412对禾谷镰刀菌等植物致病菌与金黄色葡萄球菌等动物致病菌均具有较好的拮抗效果。基于单因素的试验结果,通过Plackett-Burman试验与中心组合设计(Central Composite Design)试验对AMEP412进行培养优化,筛选得到影响蛋白产量的主要因子并构建响应方程,得到最优培养条件:酵母浸粉(35.97 g/L)、葡萄糖(10 g/L)、培养时间为66.98 h、培养温度为27.14°C、初始pH 7.0、转速为160 rpm、接种量为0.6%。通过室内盆栽试验和大田试验进一步验证菌株BU412的发酵液对马铃薯疮痂病的生物防治效果。盆栽试验共设置三个处理组,分别为CK、处理组1(1×10~7 cfu/g土)和处理组2(2×10~7 cfu/g土),结果显示经发酵液处理后,处理组1的马铃薯发病率与病情指数明显降低,加入高浓度的处理组2,马铃薯表面几乎不产生明显的病斑,病情指数降至25.63%,相对防效达到63.13%,基于盆栽试验结果,大田试验共设置两组处理,分别为CK和处理组(2×10~7 cfu/g土),经菌株发酵液处理后,发病率降至42.85%,相对防效达到51.67%,进一步证明了其对马铃薯疮痂病具有良好的防治效果。本研究分离并鉴定了一株对疮痂链霉菌具有显著拮抗作用的枯草芽孢杆菌BU412,从中分离纯化得到了一个功能未被报道的抗菌蛋白AMEP412,对其相关性质进行了分析,并确定了该蛋白高产的最佳发酵条件,最终通过室内盆栽试验和大田试验证明了菌株BU412的发酵液对马铃薯疮痂病具有良好的防治效果,本试验结果不仅丰富了芽孢杆菌的抗菌蛋白种类,也为疮痂病害的生防研究提供材料和依据。