魔芋軟腐病致病菌Pectobacterium aroidearum的特征及貝萊斯芽孢桿菌的生防效果

崔 雙陳昌龍馮佳豪曹 穎寇曉敏付 璐張榮萍謝 華*

（1 海南大學熱帶作物學院，海南海口 570228；2 北京市農林科學院北京農業生物技術研究中心，北京 100097；3 西南科技大學生命科學與工程學院，四川綿陽 621000）

魔芋（Amorphophallus konjac）屬天南星科（Araceae）魔芋屬（Amorphophallus）多年生草本植物，在中國、日本和東南亞地區長期作為食物來源和藥材（Chua et al.，2010）。魔芋地下塊莖富含葡甘聚糖，這種天然的高分子優質膳食纖維具有可溶性、凝膠性、增稠性和成膜性等獨特理化特性，近年來被廣泛應用于食品、醫藥、化工和農業等生產領域（趙培城 等，2015；Devaraj et al.，2019）。魔芋在我國主要分布于云南、貴州、四川、重慶及陜南、鄂西、湘西、豫西南地區（劉佩瑛，2004）。近30 年，我國魔芋產業發展迅速，種植面積常年穩定在10 萬hm2（150 萬畝）左右，是世界魔芋原料生產與供給中心（周燚 等，2013）。由于其較高的產量和經濟價值，近年來魔芋產業已成為我國中西部地區農民扶貧攻堅的支柱產業（盧美歡等，2019）。細菌性軟腐病是魔芋生產上危害最嚴重且防控極為困難的病害，在整個生長期及貯藏期均可發病，可為害葉片、葉柄及塊莖，一般引起產量損失20%～30%，病情嚴重地塊可導致產量損失達80%以上，甚至造成絕收（王紅巖 等，2019），嚴重制約和威脅我國魔芋產業的可持續發展。

植物細菌性軟腐病主要致病菌包括Pectobacterium和Dickyeya屬，均可引發多種植物腐爛病害，涉及到蔬菜、花卉、果樹及大田作物（Ma et al.，2007）。其中，Pectobacterium是一個高度異質化的類群，目前被報道有十幾個種（Portier et al.，2019）。早期我國科研人員利用表型及rRNA操縱子16S～23S rDNA 轉錄間隔區（intergenic transcribed spacer，ITS）進行PCR 擴增，將引起云南省魔芋軟腐病的致病菌鑒定為Pectobacterium carotovorumsubsp.carotovorum（原Erwinia carotovorasubsp.carotovora）（Gardan et al.，2003；修建華 等，2006）。2013 年，Nabhan 等（2013）基于表型、DNA-DNA 雜交、16S rDNA 和多位點序列分析（multilocus sequence analysis，MLSA），將P.aroidearum確立為一個新種，而包含在P.aroidearum類群中的P.carotovorumPC1 被歸為P.aroidearumPC1。2018 年，該種首次在中國報道為大白菜軟腐病新致病菌，并初步描述了其生物學特征（李曉穎 等，2018；Xie et al.，2018）。而此前從陜西嵐皋縣魔芋上分離到的軟腐病致病菌M8 的16S rDNA 序列與P.carotovorumPC1 菌株關系最近（徐煒 等，2011），暗示其可能為P.aroidearum。孫苗苗（2019）通過形態學觀察、生理生化測定以及分子生物學鑒定，將在我國鄂西地區收集的魔芋軟腐病致病菌鑒定為2 個種，其中約66.7%為P.aroidearum，33.3%為Dickeya；魏環宇等（2020）基于形態學觀察、生理生化測試及16S rDNA 序列，將從云南西雙版納州和德宏珠芽魔芋分離到的軟腐病致病菌鑒定為P.aroidearum。然而，目前對云南富源、楚雄及四川宜賓等魔芋主要種植區最為嚴重的軟腐病害的致病菌種類和分類地位尚不清楚。

魔芋軟腐病的防治較為困難，通過合理密植和施肥、輪作、間套作等栽培措施，可在一定程度上降低發病率（古洪輝 等，2018）。在魔芋種植前使用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑處理種芋，軟腐病發病初期使用20%噻菌銅懸浮劑等藥劑對軟腐病有明顯的防效（鐘剛瓊 等，2004；王紅巖等，2019），但長期使用化學藥劑易使病原菌產生抗藥性，且對環境和人畜的安全構成潛在威脅。有研究表明，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）和乳酸桿菌（Lactobacillus plantarum）分別對馬鈴薯軟腐病和大白菜軟腐病致病菌P.atrosepticum和P.carotovorum具有良好的抑制效果（Sharga &Lyon，1998；Kosaka et al.，2016）。最新研究發現，貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）對生菜軟腐病致病菌P.carotovorum具有良好的拮抗效果（孫旺旺 等，2020）。

本試驗從云南富源、楚雄和四川宜賓3 個主要魔芋種植區的軟腐病病樣中分離、純化得到3 株魔芋軟腐病菌菌株，并對其形態、生理生化、致病力和寄主范圍等特征進行分析，明確了軟腐病致病菌的種類和生物學特性。同時，利用平板對峙法和盆栽試驗開展了貝萊斯芽孢桿菌對魔芋軟腐病的防效分析，以期明確貝萊斯芽孢桿菌在防控魔芋軟腐病中的應用潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菌株：2019 年從云南富源、楚雄及四川宜賓的魔芋種植區采集軟腐病病樣組織，分離、純化獲得魔芋軟腐病病原菌。對照菌株P.aroidearumKC20（李曉穎 等，2018）、P.brasilienseBC1（Li et al.，2018）、P.odoriferumBCS7（Li et al.，2018）和P.versatileECC71（原P.carotovorumsubsp.carotovorum）（Portier et al.，2019）為北京市農林科學院北京農業生物技術研究中心保存；7株貝萊斯芽孢桿菌（編號分別為BPC6、BPC16、W1-1、W2-3、W2-4、W2-7 和E2-4）分離自植物根際土壤，為北京市農林科學院北京農業生物技術研究中心保存。

供試藥劑：3%中生菌素可濕性粉劑，購自福建凱立生物制品有限公司。

培養基：LB（Luria-Bertani）培養基和營養肉湯（nutrient broth，NB）培養基的配制參考《微生物學實驗》（沈萍和陳向東，2007）；結晶紫果膠酸鹽（crystal violet pectate，CVP）選擇性培養基：蛋白胨2 g·L-1、氯化鈣2 g·L-1、檸檬酸鈉10 g·L-1、硝酸鈉4 g·L-1、瓊脂粉8 g·L-1，1%結晶紫水溶液3 mL，5 mmol·L-1氫氧化鈉溶液4 mL，聚果膠酸鈉36 g·L-1，pH=7.0；金氏B（King’s B，KB）固體培養基：胰蛋白胨20 g·L-1、磷酸氫二鉀1.5 g·L-1、硫酸鎂1.5 g·L-1，甘油15 mL，瓊脂粉15 g·L-1，pH=7.2。

1.2 試驗方法

1.2.1 病原菌分離、純化與形態特征分析 采用常規平板劃線分離法，從魔芋軟腐病病樣組織分離細菌單菌落，通過顯微鏡下菌株形態觀察、革蘭氏染色和CVP 選擇性培養基培養，初步篩選魔芋軟腐病菌菌株。取各待測菌株單菌落分別接種于10 mL的LB 液體培養基，180 r·min-1、28 ℃振蕩培養16 h，用滅菌水洗滌3 次，配制成OD600=0.2 的菌懸液（即2 × 108CFU·mL-1），回接到魔芋組織上。具體方法：用滅菌小刀在健康魔芋塊莖中心和盆栽植株的莖基部劃4 mm × 4 mm 的十字型傷口，深度為2 mm，分別取10 μL 菌懸液加入其中，置于28℃溫箱中培養24 h，然后從人工接種的魔芋發病組織處重新分離、純化病原菌，保存于-80 ℃冰箱備用。菌株在LB 培養基和CVP 選擇性培養基上的形態、掃描電鏡下菌株形態觀察、革蘭氏染色及鞭毛染色參考《植病研究方法》（方中達，1998）。

1.2.2 特異PCR 產物分析 將分離、純化后的魔芋軟腐病菌菌株于LB 液體培養基中28 ℃過夜振蕩培養，使用Bacterial genomic DNA Kit〔天根生化科技（北京）有限公司〕提取細菌基因組DNA，分別利用Pectobacterium果膠酸鹽裂解酶基因（pelY）特異性引物Y1/Y2（Darrasse et al.，1994）和16S～23S rDNA ITS 引 物G1/L1（Toth et al.，2001）對其進行PCR 擴增；分別采用限制性內切酶RsaI 和HhaI 對G1/L1 擴增產物進行酶切（Toth et al.，2001），取7 μL PCR 產物和酶切產物分別進行1%、3%和2%瓊脂糖凝膠電泳檢測。

1.2.3 菌株16S rDNA 和pmrA基因序列分析 分別用細菌16S rDNA 通用引物27F/1492R（Osborne et al.，2005）和pmrA基因引 物F0145/E2477（Kettani-Halabi et al.，2013）對供試菌株基因組DNA 進行PCR 擴增及測序。基于所測菌株序列及GenBank 中相關菌株基因序列，使用軟件MEGA6.0的鄰接法（neighbor-joining，NJ）分別構建16S rDNA 和pmrA基因序列系統發育樹，對菌株間的遺傳關系進行分析。

1.2.4 全基因組平均核苷酸同源性（ANI）分析將分離、純化的3 株魔芋軟腐病菌菌株及對照菌株P.aroidearumKC20 進行全基因組測序，利用二代測序DNA 快速建庫試劑盒（Illumina 平臺），構建插入片段長度為500 bp 的文庫，于Illumina HiSeq 測序平臺進行雙末端150 bp（PE150）測序，測序深度至少100×。測序數據經軟件Trimmomatic處理后（Bolger et al.，2014），應用SPAdesV3.11.0進行組裝（Bankevich et al.，2012）。利用MUMmer軟件進行序列比對，獲得供試菌株間、供試菌株與P.aroidearumKC20 間以及供試菌株與NCBI 數據庫中Pectobacterium內17 個種的菌株間的基因組平均核苷酸同源性（average nucleotide identity，ANI）值。

1.2.5 生理生化特性分析 將分離、純化的3 株魔芋軟腐病菌菌株接種于KB 培養基上，參考《植物病原細菌鑒定實驗指導》（Schaad et al.，2011）進行生理生化特性分析。參照田宇等（2016）的方法，利用Biolog 全自動微生物鑒定儀GEN Ⅲ OmniLog Plus（BiologTM）對菌株的種類進行系統鑒定。

1.2.6 致病力及寄主范圍測定 將健康魔芋塊莖切開用75%酒精擦拭消毒后，置于下襯2 層無菌濾紙的培養皿中，加入7 mL 無菌水保持濕度，用滅菌小刀在其中心劃4 mm × 4 mm 的十字型傷口，接種10 μL 菌懸液（2 × 108CFU·mL-1），封口后在28 ℃下培養24 h，然后稱量魔芋塊莖腐爛組織質量。將魔芋莖段切成8 cm 左右，在莖段中間接種10 μL 菌懸液（2 × 108CFU·mL-1），在28 ℃下培養12 h，然后觀察發病情況并記錄病斑長度。選取健康且長勢相近的魔芋盆栽植株，用滅菌注射器在魔芋莖基部下1 cm 位置注射1 mL 菌液，在28℃下培養24 h，然后觀察發病情況并記錄病斑長度。以無菌水為對照，每處理3 個重復，試驗重復3 次。

人工接種12 種易受細菌侵染而引發軟腐病的植物，包括大白菜（Brassica rapa）、芹菜（Apium graveolens）、葉用萵苣（Lactuca sativa）、胡蘿卜（Daucus carota）、馬鈴薯（Solanum tuberosum）、辣 椒（Capsicum annuum）、西葫蘆（Cucurbita pepo）、鱷梨（Persea americana）等8 種 雙子葉植物和虎眼萬年青（Ornithogalum dubium）、大蒜（Allium sativum）、洋蔥（Allium cepa）、大蔥（Allium ampeloprasum）等4 種單子 葉植物（Ma et al.，2007；李曉穎 等，2018）。其中，大白菜、芹菜、葉用萵苣和虎眼萬年青采用活體植株接種方法（李曉穎 等，2018），辣椒、胡蘿卜、馬鈴薯、大蒜、洋蔥、大蔥、西葫蘆和鱷梨采用離體接種方法（王茜 等，2015）。

1.2.7 貝萊斯芽孢桿菌對魔芋軟腐病的平板對峙效果 將魔芋軟腐病致病菌菌株和貝萊斯芽孢桿菌分別置于LB 和NB 培養基中，28 ℃、200 r·min-1分別振蕩培養18 h 和48 h，吸取100 μL 病原菌菌懸液（OD600=0.20）涂布于LB 培養基，然后在平板中心用直徑7 mm 的打孔器打孔，加入100 μL 貝萊斯芽孢桿菌菌懸液（OD600=5.00）。28 ℃恒溫培養2 d，測量抑菌帶大小。每處理3 個重復，試驗重復3 次。

1.2.8 貝萊斯芽孢桿菌對魔芋軟腐病的盆栽防效將魔芋種球種于裝有草炭、營養土和蛭石（2V∶2V∶1V）的聚乙烯花盆中（直徑13 cm，高12 cm），分別采用貝萊斯芽孢桿菌菌懸液稀釋50 倍及3%中生菌素可濕性粉劑8 000 倍液，對發芽期魔芋進行灌根處理，每株苗每次20 mL，每隔10 d 灌1 次，共3 次。展葉期用一次性醫用注射器刺傷魔芋植株莖基部1～2 次，刺傷但不穿透，之后向傷口處加入1 mL 病原菌菌懸液（2 × 108CFU·mL-1）。以清水為空白對照，每個處理20 盆，試驗重復3 次。在溫度30～35 ℃、相對濕度85%～90%條件下培養2 d，然后測量病斑長度。分級標準參考孫旺旺等（2020）的方法并結合魔芋生長情況稍作修改：0 級，接種位點無侵染病癥；1 級，病斑開始形成，病斑長L≤0.5 cm；3 級，0.5 cm ＜L≤1.0 cm；5 級，1.0 cm ＜L≤3.0 cm；7 級，L＞3.0 cm；9 級，莖大部分腐爛或倒伏。

病情指數=∑（各級病株數×相應級別）/（調查總株數×最大級數）× 100

防效=（空白對照病情指數-處理病情指數）/空白對照病情指數× 100%

1.3 數據分析

采用SPSS 20 軟件進行試驗數據統計分析，應用Duncan 氏新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 病原菌的分離與形態特征

從采集的魔芋軟腐病病樣組織（圖1-A）中分離軟腐病菌菌株，回接到魔芋塊莖上，24 h 后均發生腐爛（圖1-B），產生黏稠狀液體并伴有惡臭氣味；將菌株接種至魔芋盆栽植株莖基部，24 h 后接種部位發生腐爛且有惡臭氣味，產生半透明的水浸狀病斑并逐漸向兩端蔓延（圖1-C），與田間軟腐病發病癥狀表現一致。從人工接種的魔芋發病組織處重新分離、純化病原菌，獲得3 株致病菌菌株，分別命名為MY7、MY11 和MY18。這3 株菌株在LB固體培養基上28 ℃培養24 h 后單菌落形態一致，均呈乳白色、半透明圓形、中央稍隆起、表面光滑且邊緣整齊（圖1-D），在CVP 選擇性培養基上28℃培養48 h，均產生杯狀凹陷（圖1-E），掃描電鏡觀察其形態呈短桿狀，兩頭稍鈍圓（圖1-F），革蘭氏染色呈陰性（圖1-G），具有周生鞭毛（圖1-H）。

2.2 特異PCR 產物分析

利用Pectobacterium特異性引物Y1/Y2 的PCR擴增結果顯示，MY7、MY11 和MY18 與對照菌株P.aroidearumKC20、P.brasilienseBC1、P.odoriferumBCS7 和P.versatileECC71 均能擴增出預期片段大小約為434 bp 的PCR 產物（圖2-A）。16S～23S rDNA ITS 引物L1/G1 擴增結果顯示，MY7、MY11和MY18 與P.aroidearumKC20 擴增片段大小一致，而與P.brasilienseBC1、P.odoriferumBCS7 和P.versatileECC71 不同（圖2-B）；將擴增產物分別用限制性內切酶RsaI 和HhaI 酶切，結果顯示，MY7、MY11 和MY18 與P.aroidearumKC20 條帶大小相同，而與其他對照菌株均不同（圖2-C 和2-D）。

2.3 基于16S rDNA 和pmrA 基因序列系統發育樹分析

分別用細菌16S rDNA 通用引物27F/1492R和pmrA基因引物F0145/E2477 對供試菌株基因組DNA 進行PCR 擴增及測序，獲得了MY7、MY11 和MY18 的16S rDNA 序列，GenBank 登錄號分別 為MT834964、MT834965 和MT 834966；獲得了3 株菌株的pmrA基因序列，GenBank 登錄號分別 為MT834967、MT834968 和MT834969。同源性比對結果顯示，MY7、MY11 和MY18 的16S rDNA 基因序列與已報道的P.aroidearumPC1（CP001657.1）同源性分別為98.09%、99.56%和99.86%，pmrA基因序列與P.aroidearumPC1 同源性分別為97.74%、98.50%和97.71%。基于16S rDNA 和pmrA基因序列系統發育樹顯示，這3 株菌株與已發表的P.aroidearum菌株聚在一個分支群（圖3-A 和3-B）。

2.4 全基因組ANI 值分析

對菌株MY7、MY11、MY18 及 對照P.aroidearumKC20 進行基 因組測 序，并登錄在GenBank：3 株菌株的登錄號分別為JACERJ000000000、JACERL000000000 和JACERM000 000000；P.aroidearumKC20 基因組序列的GenBank 登錄號為JACFXZ000000000。全基因組ANI 分析結果顯示，3 株菌株之間的ANI 值介于98.35%～98.46% 之 間，平均值 為98.39%；3 株菌株 與P.aroidearumKC20 菌株之間的ANI 值變化范圍為98.19%～98.27%，平均值為98.22%；3 株菌株與NCBI 中P.aroidearumPC1（NC_012 917.1）之間的ANI 值變化范圍為98.05%～98.08%，平均值為98.06%，均高于建議的Pectobacterium同 種ANI 閾 值（95%～96%）（Pritchard et al.，2015），而 與Pectobacterium其他16 個成員標準菌株之間的ANI 值均低于該閾值（表1），因此進一步確認本試驗分離、純化得到的MY7、MY11 和MY18 為P.aroidearum。這3 株菌株與P.brasiliense、P.polaris、P.carotovorum、P.aquaticum、P.versatile和P.odoriferum的平均ANI值范圍在90.15%～90.76%之間，顯示出較近的遺傳關系（表1）。

表1 MY7、MY11 和MY18 與17 個Pectobacterium 種菌株全基因組平均核苷酸同源性（ANI）值

2.5 生理生化特性分析

菌株MY7、MY11 和MY18 的生理生化特性表現一致：在5%和7% NaCl 及37 ℃條件下均能正常生長，均可液化明膠，在KB 培養基上均不能產生熒光色素，過氧化氫酶、硝酸鹽還原反應呈陽性，磷酸酶、氧化酶和蔗糖還原反應呈陰性，與已報道的P.aroidearumKC20（李曉穎 等，2018）表現一致。Biolog 碳源利用結果表明，MY7、MY11和MY18 均能利用D-纖維二糖、龍膽二糖、蔗糖、β-甲基-D-半乳糖苷、N-乙酰-D-葡萄糖胺、α-D-葡萄糖、D-鼠李糖、D-果糖、D-半乳糖、D-甘露醇、甘油、L-天門冬氨酸、D-葡萄糖二酸、丙酮酸甲酯和溴代丁二酸，均不能利用D-阿糖醇、L-組氨酸、L-焦谷氨酸、奎寧酸、丙酸等作為唯一的碳源。這些特征均與參考菌株P.aroidearumSCRI 109T（Nabhan et al.，2013）、P.aroidearumKC20 及P.aroidearumBYPT3 和WF-2（孫苗苗，2019）表現一致。MY7、MY11 和MY18 均不能利用D-麥芽糖、D-絲氨酸、α-酮戊二酸，不同于參考菌株P.aroidearumSCRI 109T，但與已報道的P.aroidearumKC20、BYPT3 和WF-2 一致。此外，菌株MY11 不能利用L-鼠李糖、M-肌醇，菌株MY18 不能利用D-棉子糖、D-蜜二糖和L-鼠李糖，與參考菌株不同，顯示出菌株特異性利用特性（表2）。

2.6 致病力及寄主范圍測定

將魔芋軟腐病菌菌株MY7、MY11 和MY18分別接種在魔芋塊莖和離體、活體的魔芋莖稈上，從表3 可以看出，接種MY18 對魔芋塊莖和離體莖段致病力最強，塊莖腐爛質量與病斑長度均顯著高于MY7 和MY11；MY18 和MY11 對活體植株莖致病力較強，病斑長度顯著高于MY7。

表2 MY7、MY11 和MY18 與報道的P.aroidearum SCRI 109T、KC20、BYPT3 和WF-2 Biolog 生化特性比較

表3 MY7、MY11 和MY18 致病力分析

將MY18 接種胡蘿卜、鱷梨、辣椒、馬鈴薯、西葫蘆、大蒜、洋蔥、大蔥、大白菜、芹菜、葉用萵苣和虎眼萬年青，24 h 后均產生明顯的軟腐癥狀（圖4），其中胡蘿卜、鱷梨、辣椒、馬鈴薯、洋蔥、大蔥均出現明顯的水漬狀病斑并散發惡臭氣味，西葫蘆、大蒜出現淺黃色軟腐病斑，大白菜、芹菜、葉用萵苣、虎眼萬年青莖基部腐爛軟化，表明魔芋軟腐病菌菌株沒有寄主特異性，能侵染多種植物。

2.7 貝萊斯芽孢桿菌對魔芋軟腐病的防治效果

將7 株B.velezensis菌 株（BPC6、BPC16、W1-1、W2-3、W2-4、W2-7 和E2-4）與魔芋軟腐病菌菌株MY18 進行平板對峙試驗。結果顯示，7 株B.velezensis菌株對MY18 均有抑菌效果，其中B.velezensisBPC16、W2-7、W1-1 和E2-4 抑菌帶寬度大于BPC6、W2-3 和W2-4（表4）。選擇B.velezensisBPC16 和W2-7 菌懸液對盆栽魔芋植株進行灌根處理。結果顯示，在莖稈上接種MY18 后，清水（CK）處理的魔芋植株發病率高達78.33%，病情指數達50.46；而經B.velezensisBPC16 和W2-7 處理過的魔芋植株發病率（56.67%和63.33%）及病情指數（28.52 和34.45）均明顯降低，與藥劑對照3%中生菌素可濕性粉劑8 000倍液差異不顯著。B.velezensisBPC16 和W2-7 對魔芋軟腐病的防效分別為43.01%和31.99%，其中B.velezensisBPC16 的防效較中生菌素處理提高了9.26百分點（表5），但差異不顯著。

表4 貝萊斯芽孢桿菌對MY18 的拮抗效果

表5 貝萊斯芽孢桿菌BPC16 和W2-7 對魔芋軟腐病的盆栽防效

3 結論與討論

結合形態學、特異引物PCR、16S rDNA 和pmrA基因序列以及全基因組ANI 分析，本試驗將2019 年從云南富源、楚雄和四川宜賓3 個主要魔芋種植區軟腐病樣中分離的軟腐病致病菌MY7、MY11 和MY18 鑒定為P.aroidearum。MY7、MY11 和MY18 形態特征符合Pectobacterium的描述（Schaad et al.，2011），包括在LB 固體培養基上為半透明圓形，表面光滑且邊緣整齊，能產生果膠酶特性，有鞭毛能運動，屬革蘭氏陰性桿菌。ITSRFLP 帶型分析可用于鑒定果膠桿菌種或亞種，是一種較為準確且快速的分子鑒定方法（Toth et al.，2001）。本試驗在Pectobacterium屬特異性引物Y1/Y2 均能擴增出預期片段大小產物的基礎上，利用ITS-RFLP 在MY7、MY11、MY18 及P.aroidearumKC20 中均獲得到條帶大小相同的產物，不同于菌 株P.brasilienseBC1、P.odoriferumBCS7 和P.versatileECC71 擴增結果。鑒于采用pmrA基因序列分析區分果膠桿菌種和亞種更加有效（Kettani-Halabi et al.，2013），在16S rDNA 序列分析基礎上，基于pmrA基因序列系統發育樹分析也將MY7、MY11 和MY18 與其他P.aroidearum菌株聚在一個分支群。全基因組ANI 分析能夠快速便捷地比較出不同基因組之間的相似性，且ANI 值達到95%～96%以上定義為一個種（Pritchard et al.，2015）。為進一步確認3 株菌株的分類地位，本試驗 將MY7、MY11、MY18 與P.aroidearumKC20及已報道的Pectobacterium17 個成員菌株的基因組序列進行了ANI 分析，結果顯示MY7、MY11、MY18 與P.aroidearumK20 和P.aroidearumPC1 之間的ANI 平均值分別為98.22%和98.06%，而與其他Pectobacterium菌株的ANI 值均小于95%。因P.aroidearum標準菌株SCRI 109T尚未報道pmrA基因和全基因組序列，故未能與之進行比較。基于與其他P.aroidearum菌株的pmrA基因序列和全基因組ANI 值比較分析，結合形態學和分子生物學鑒定結果，將MY7、MY11 和MY18 確定為P.aroidearum。

為明確MY7、MY11 和MY18 的生物學特性，幾個常規生理生化特性分析表明這3 株菌株都具備在5%和7% NaCl 及37 ℃條件下生長的能力，均可液化明膠，在KB 培養基上均不能產生熒光色素，過氧化氫酶反應呈陽性，磷酸酶、氧化酶和蔗糖還原反應表現為陰性，與已報道的P.aroidearumKC20 表現一致（李曉穎 等，2018）。MY7、MY11和MY18 均能利用D-纖維二糖、龍膽二糖、蔗糖、β-甲基-D-半乳糖苷、N-乙酰-D-葡萄糖胺、α-D-葡萄糖、D-鼠李糖、D-果糖、D-半乳糖、D-甘露醇、甘油、L-天門冬氨酸、D-葡萄糖二酸、丙酮酸甲酯和溴代丁二酸，均不能利用D-阿糖醇、L-組氨酸、L-焦谷氨酸、奎寧酸、丙酸等作為唯一的碳源，這些特征均與P.aroidearumSCRI 109T（Nabhan et al.，2013）、P.aroidearumKC20（李曉穎 等，2018）和P.aroidearumBYPT3及WF-2 表現一致（孫苗苗，2019）。MY7、MY11和MY18 均不能利用D-麥芽糖、D-絲氨酸、α-酮戊二酸的特性，不同于分離自南非的馬蹄蓮P.aroidearumSCRI 109T，但與已報道的P.aroidearumKC20、BYPT3 和WF-2 一致，可見分離自我國的P.aroidearum菌株表現出較高的一致性。此外，與P.aroidearum菌株不同，菌株MY11 不能利用L-鼠李糖、M-肌醇，菌株MY18 不能利用D-棉子糖、D-蜜二糖和L-鼠李糖，表現出菌株個體間的多樣性。

鑒于P.aroidearum在云南富源、楚雄和四川宜賓魔芋主要種植區，以及湖北宜昌（孫苗苗，2019），云南西雙版納和德宏（魏環宇 等，2020）等地引發軟腐病，對魔芋的生產帶來很大的威脅，本試驗開展了貝萊斯芽孢桿菌生物防效分析。貝萊斯芽孢桿菌在植物病害，包括細菌性病害致病菌的生物防治方面顯示出良好的防治效果，如梨火疫病菌Erwinia amylovora和胡蘿卜果膠桿菌P.carotovorum（Liu et al.，2017）、生菜軟腐病菌P.carotovorum（孫旺旺 等，2020）等。但鮮見貝萊斯芽孢桿菌對魔芋軟腐病菌P.aroidearum的防治效果研究。本試驗利用7 株貝萊斯芽孢桿菌（BPC6、BPC16、W1-1、W2-3、W2-4、W2-7 和E2-4）對峙P.aroidearumMY18 均有抑制效果；在盆栽防效試驗中，B.velezensisBPC16 和W2-7 處理過的魔芋植株軟腐病發病率及病情指數均明顯降低，防效分別為43.01%和31.99%，顯示出B.velezensis在有效防治魔芋軟腐病方面的應用潛力。