香蕉枯萎病4株生防菌株的誘變改良及抑菌機制初探

摘""要：香蕉是我國亞熱帶地區重要的經濟作物之一，而香蕉枯萎病的發生嚴重阻礙了香蕉產業的發展。生物防治技術因其綠色環保、持久抗病等特點，已成為近年來香蕉枯萎病防治的研究熱點之一。防病高效、作用機制多樣的生防菌株是香蕉枯萎病生物防治的重要基礎。本研究通過對已獲得的4株不同種類的生防菌進行紫外-亞硝酸鈉復合誘變，得到了具有良好防效的誘變菌株，抑菌活性最高提升186.24%，防治效果最高提升46.54%。對得到的4株誘變株的防病機制進行了初步探究，結果表明：菌株Ba62v對香蕉枯萎病菌的菌落生長抑制率最高，同時還可以誘導香蕉苗中SOD活性；菌株Blz02v對香蕉苗具有較好的促生作用，同時可以誘導香蕉苗的POD和SOD活性；菌株Bc11v對病菌的孢子萌發抑制率最高，同時可誘導香蕉苗的PPO、CAT和SOD活性；菌株Pt05v對病菌的產孢抑制率最高，同時可誘導香蕉苗的POD、PPO和SOD活性。4株生防菌誘變株對病原菌和寄主的主要作用機制各不相同，存在復配增效的生防潛力，為今后抗病復合菌劑的開發利用提供了重要的菌株資源，具有良好的應用前景。

關鍵詞：香蕉枯萎病；生物防治；誘變改良；生防機制中圖分類號：S435.79""""""文獻標志碼：A

Mutation"Improvement"of"Four"Biocontrol"Strains"and"the"Inhibition"Mechanism"Against"Banana"Fusarium"Wilt

YANG"Di1，"DU"Chanjuan1，"ZHANG"Jin1，"PAN"Lianfu1，"JIANG"Shangbo1，"LI"Chunyu2，"DENG"Guoxian1，FU"Gang1*

1."Plant"Protection"Research"Institute，"Guangxi"Academy"of"Agricultural"Sciences"/"Key"Laboratory"of"Green"Prevention"and"Control"on"Fruits"and"Vegetables"in"South"China，"Ministry"of"Agriculture"and"Rural"Affairs"/"Guangxi"Key"Laboratory"of"Biology"for"Crop"Diseases"and"Insect"Pests，"Nanning，"Guangxi"530007，"China;"2."Institute"of"Fruit"Tree"Research，"Guangdong"Academy"of"Agricultural"Sciences，"Guangzhou，"Guangdong"510640，"China

Abstract："Banana"is"an"important"economic"crop"in"the"subtropical"region"of"China."The"occurrence"of"banana"Fusarium"wilt"has"seriously"hindered"the"development"of"banana"industry"in"recent"years."Biological"control"has"attracted"attention"because"of"its"green"environmental"protection"and"durable"disease"resistance."It’s"very"important"to"get"the"efficient"biocontrol"strains"with"different"inhibition"mechanisms"on"banana"Fusarium"wilt."In"this"study，"four"different"types"of"biocontrol"strains"against"banana"Fusarium"wilt"which"were"obtained"in"the"laboratory"in"the"early"stage"were"mutated"by"ultraviolet-nitrite"compound"mutagenesis，"with"the"highest"antimicrobial"activity"increased"by"186.24%"and"the"highest"control"effect"increased"by"46.54%."The"disease"prevention"mechanism"of"the"four"mutants"obtained"was"preliminarily"investigated."The"results"showed"that"the"strain"Ba62v"had"the"highest"inhibition"rate"on"the"colony"growth"of"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"（Foc），"and"could"also"induce"the"activity"of"SOD"enzyme"in"banana"seedlings."The"strain"Blz02v"could"promote"the"growth"of"banana"seedlings"and"induce"the"activities"of"POD"and"SOD"of"banana"seedlings."The"strain"Bc11v"had"the"highest"inhibition"rate"on"the"spore"germination"of"Foc，"and"could"induce"the"activities"of"PPO，"CAT"and"SOD"in"banana"seedlings."The"strain"Pt05v"had"the"highest"inhibition"rate"on"the"sporulation"of"Foc，"and"could"induce"the"activities"of"POD，"PPO"and"SOD"in"banana"seedlings."The"main"action"mechanisms"of"the"four"biocontrol"mutants"on"Foc"and"hosts"are"different，"and"there"is"a"potential"for"biocontrol"of"compound"synergism，"which"would"provide"an"important"strain"resource"for"the"development"and"utilization"of"the"disease-resistant"compound"fungicides"in"the"future，"and"has"a"good"application"prospect.

Keywords："banana"Fusarium"wilt;"biological"control;"mutation"improvement;"biocontrol"mechanism

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.08.015

香蕉產業在世界水果產業中占據重要位置，也是我國南方地區種植業中的重要產業之一。然而香蕉枯萎病的發生與蔓延，嚴重制約著我國香蕉產業的發展。香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴專化型（Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"Foc）侵染引起的一種典型土傳病害，常規化學藥劑很難發揮持續控病的作用，土壤熏蒸、輪作等措施的防治效果也非常有限[1-3]。近年來，以生物防治為主的綜合防控措施受到越來越多學者的關注。優良的抗病微生物可以在土壤中長期存活和繁殖，起到持續抑制病害的作用，且無毒無殘留，可避免病菌產生抗性，有助于改善土壤微生態環境，豐富土壤微生物區系[4]。因此，選擇對Foc有拮抗作用的微生物來防治香蕉枯萎病是一條值得探究的防控途徑。

國內外關于香蕉枯萎病生防菌的研究已有許多報道。黃建鳳等[5]在溫室條件下測試了枯草芽孢桿菌H-2和解淀粉芽孢桿菌H-7對香蕉枯萎病的防治效果，防效分別為59.1%和53.0%。田丹丹等[6]在抗枯萎病香蕉品種桂蕉9號根部分離到一株解淀粉芽孢桿菌GKT04，在平板上對生理小種Foc4的抑制率為85.7%，盆栽條件下病情指數比對照降低49.23%。楊迪等[7]在香蕉根圍土壤篩選到2株貝萊斯芽孢桿菌Blz02和Blz67，對香蕉枯萎病的盆栽防效分別為63.33%和40.00%。NEL等[8]的研究表明，熒光假單胞菌WCS417在溫室條件下可以顯著抑制Foc，使香蕉枯萎病發病率降低87.4%。NAPITUPULU等[9]測定了10株哈茨木霉（Trichoderma"harzianum）在平皿中對Foc的抑制作用，抑制率最高為44%。然而，大多數研究中使用的生防菌株均為篩選出的原始菌株，且多停留于離體或盆栽試驗階段，生防菌很難在田間達到較好防治效果。其原因主要在于生防菌劑在田間應用過程中往往受到多種生物及非生物因素的影響，從而導致作用機制單一的原始菌株在田間存活能力差、生防效能低，很難在自然環境中起到持久高效的防病作用[10-11]。因此，需進一步提高生防菌野生菌株的生防效能，才能使其在田間獲得理想的防效。采用物理或化學的方法對生防菌株進行誘變改良，是提高其生防效能最簡單有效的方法之一[12]。此外，有研究發現多種生防菌復配，有利于獲得更加穩定的防治效果[13-15]。而構建生防復合菌劑除了需要防效優良的生防菌資源外，明確生防菌株的防病機制也對復配菌株的選擇具有重要指導意義。

本研究采用紫外線-亞硝酸鈉復合誘變的方法對4株不同種類的香蕉枯萎病生防菌進行誘變改良，并對其防病機制進行初步探究，以期為后續抗病復合菌劑的開發利用提供更好的菌株資源和理論依據。

1""材料與方法

1.1""材料

PDA培養基：馬鈴薯200"g，葡萄糖20"g，瓊脂15"g，水1"L。

NA培養基：蛋白胨10"g，牛肉膏3"g，氯化鈉5"g，瓊脂15"g，水1"L，pH"7.0，以不加瓊脂的培養基為NA液體培養基。

紫外燈管為飛利浦紫外線消毒殺菌燈管（型號TUV20W），亞硝酸鈉（NaNO2）由廣東省臺山市化工廠生產，純度為分析純。

供試菌株：尖孢鐮刀菌古巴專化型4號生理小種菌株Foc1402、生防菌株Blz02（Bacillus"velezensis）、Ba62（Bacillus"amyloliquefaciens）、Bc11（Burkholderia"cepacian）和Pt05（Paenibacillus"terrae）由廣西農業科學院植物保護研究所香蕉病害研究團隊分離保存。

供試香蕉苗：長勢一致的5葉齡威廉斯B6健康香蕉杯苗，購自南寧香潔農業科技有限公司。

1.2""生防菌株的誘變改良

1.2.1""紫外誘變""將生防菌株轉接于NA液體培養基中，28"℃下120"r/min振蕩培養，當發酵液在600"nm處吸光值為0.6時，用無菌水調整發酵液濃度至1×108"CFU/mL，作為生防菌發酵液備用。分別取15"mL生防菌發酵液于內置無菌磁力攪拌子滅菌培養皿中，使用磁力攪拌器持續攪拌。將已預熱20"min的20"W功率紫外燈放置于培養皿上方50"cm處，打開平皿蓋照射菌液，根據預試驗中不同菌株對紫外線耐受程度調整照射時長。其中，菌株Ba62每隔25"s取樣1次，菌株Blz02每隔10"s取樣1次，菌株Bc11每隔15"s取樣1次，菌株Pt05每隔2.5"min取樣1次。以未經紫外照射的菌液為對照，每個處理重復3次。照射后的菌液在紅光條件下經10倍梯度稀釋后，每個梯度取100"μL涂布至NA平板上，28"℃避光培養。24"h后，進行菌落計數，并計算致死率。分別選擇致死率90%左右的照射時長為相應菌株的紫外誘變條件[16]。致死率＝（每毫升對照活菌數–每毫升誘變后活菌數）/每毫升對照活菌數×100%。

1.2.2""亞硝酸鹽誘變""分別取5"mL濃度為1×"108"CFU/mL的生防菌發酵液，加入不同體積的無菌3"mol/L"NaNO2溶液充分混勻，使NaNO2終濃度在10～350"mmol/L范圍內遞增。反應30"min后，加入1.4"mmol/L的Na2HPO4溶液（pH"8.6）1.2"mL終止反應。以未經NaNO2處理的生防菌發酵液為對照，每個處理重復3次。處理后的菌液經10倍濃度梯度稀釋后，每個梯度取100"μL涂布至NA平板上，28"℃培養。24"h后，對平皿上菌落進行計數，參照1.2.1方法計算致死率。選擇致死率90%左右的NaNO2終濃度為相應菌株的NaNO2誘變條件。

1.2.3""復合誘變""將生防菌發酵液先后以紫外誘變和NaNO2誘變的最適條件進行誘變。對誘變后的菌液進行10倍濃度梯度稀釋，每個濃度取100"μL涂布至NA平板，28"℃培養24"h，將平板上長出的所有單菌落作為誘變菌株保存備用。

1.2.4""菌株對Foc抑菌活性的測定""將病菌Foc1402在PDA試管斜面上28"℃培養10"d后，加入無菌水輕輕震蕩，制備病原菌分生孢子懸浮液，并調整孢子濃度為1×106個/mL，備用。參照1.2.1方法制備生防菌原始菌株和誘變菌株發酵液，采用直徑為7"mm的牛津杯測定誘變菌株對菌株Foc1402的抑菌活性，篩選對病原菌抑菌活性較強的正突變菌株[7]。以無菌水為對照，每個處理重復3次，28"℃培養3"d。用游標卡尺測量抑菌圈直徑（d），計算誘變菌株的抑菌活性提高率。選取對Foc抑菌活性最強的菌株進行下一步試驗。抑菌活性提高率＝（d誘變菌株–d原始菌株）/（d原始菌株–7）×100%。

1.2.5""菌株的盆栽防效測定""分別制備生防菌原始菌株和誘變菌株發酵液。將長勢一致的5葉齡香蕉苗移栽至以蛭石為基質的塑料盆內，室溫定植10"d后，用小刀沿香蕉根圍進行傷根處理。每株蕉苗接種40"mL孢子濃度為1×106個/mL的病原菌分生孢子懸浮液，同時淋入100"mL濃度為1×108"CFU/mL的生防菌發酵液，7"d后再次淋入等量相同濃度的生防菌發酵液，以無菌培養基為對照。每個處理重復3次，每個重復12株蕉苗。接種21"d后，調查發病情況，依據蕉苗球莖縱剖面褐變面積占比確定病級：0級為球莖無褐變；1級為球莖褐變面積≤25%；3級為25%＜球莖褐變面積≤50%；5級為50%lt;球莖褐變面積≤75%；7級為球莖褐變面積gt;75%[17]。計算各處理病情指數、防治效果以及誘變菌株的盆栽防治效果提高率。病情指數=∑（各級發病株數×該級代表值）/（總株數×最高級代表值）×100；防治效果=（對照病情指數–處理病情指數）/對照病情指數×"100%；防治效果提高率＝（誘變菌株防治效果–原始菌株防治效果）/原始菌株防治效果×"100%。

1.3""誘變菌株的防病機理

1.3.1""誘變菌株無菌濾液對Foc菌落生長及產孢量的影響""參照1.2.1方法制備生防菌誘變菌株發酵液，12"000"r/min離心2"min，收集上清液，用直徑0.22"μm的無菌微孔濾膜過濾，得到無菌濾液，備用。按照10%的體積比在冷卻至45"℃左右的PDA培養基中分別加入誘變菌株無菌濾液，充分混勻后倒平板。以加入無菌NA液體培養基為對照。在平板中央放入直徑5"mm的Foc1402菌餅，28"℃培養5"d，采用十字交叉法測量Foc的菌落直徑，并計算菌落生長抑制率。繼續培養5"d后，每皿加入10"mL無菌水，用滅菌涂布棒將病原菌分生孢子輕輕刮下，收集孢子懸浮液，用血球計數板對孢子數量進行計數，并計算產孢抑制率。每個處理重復3次。菌落生長抑制率=（對照菌落擴展直徑–處理菌落擴展直徑）/對照菌落擴展直徑×100%；產孢抑制率=（對照孢子數量–處理孢子數量）/對照孢子數量×100%。

1.3.2""誘變菌株無菌濾液對Foc孢子萌發的影響""參照1.2.4方法制備Foc1402分生孢子懸浮液。分別取200"μL誘變菌株無菌濾液于1.5"mL無菌離心管中，加入等量Foc1402分生孢子懸浮液均勻混合，在28"℃下培養。每個處理重復3次，以無菌NA液體培養基為對照。24"h后，在顯微鏡下觀察各處理分生孢子萌發情況，并計算孢子萌發率和抑制率。孢子萌發率＝萌發孢子數/孢子總數×100%；孢子萌發抑制率＝（對照孢子萌發率–處理孢子萌發率）/對照孢子萌發率×100%。

1.3.3""誘變菌株對香蕉生長量的影響""將蕉苗分別移栽至以蛭石為基質的直徑20"cm、高22"cm的塑料盆內，室溫培養，每隔3"d淋水1次。移栽定植10"d后，分別淋入100"mL生防菌誘變菌株發酵液，7"d后再次淋入100"mL發酵液。以無菌NA液體培養基為對照。每個處理重復3次，每次重復9株蕉苗。處理21"d后，從球莖至最上端葉片分叉處測量蕉苗的株高，測量距根部5"cm處的莖圍，并測量鮮質量和干質量。

1.3.4""生防菌株對香蕉防御酶活性的影響""參照1.3.3方法移栽與管理蕉苗。移栽定植10"d后，淋入100"mL誘變菌株發酵液，以淋入等量無菌培養基為對照。每個處理重復3次，每次重復3株蕉苗。分別于接種生防菌前、接種1"d后、接種3"d后、接種5"d后及接種7"d后剪取各處理蕉苗的第2片真葉，置于冰盒內。取0.1"g新鮮葉片于預冷的1.5"mL離心管中，加入1"mL磷酸鹽緩沖液（pH"7.0），用研磨儀在4"℃下研磨成勻漿。4"℃條件下，9000"r/min下離心10"min，取上清液4"℃保存，備用。

分別按照過氧化物酶（peroxidase，"POD）、多酚氧化酶（polyphenoloxidase，"PPO）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine"ammonia-lyase，"PAL）、過氧化氫酶（catalase，"CAT）和超氧化物歧化酶（superoxide"dismutase，"SOD）酶活測定試劑盒（北京索萊寶科技有限公司）說明書操作，用多功能微孔板檢測儀測定并計算葉片中5種酶活力。以每分鐘470"nm處吸光值變化0.005定義為一個POD酶活力單位；以每分鐘410"nm處吸光值變化0.005定義為一個PPO酶活力單位；以每分鐘290"nm處吸光值變化0.05定義為一個PAL酶活力單位；以每分鐘催化1"nmol"H2O2降解定義為一個CAT酶活力單位；黃嘌呤氧化酶藕聯反應體系中抑制百分率為50%時，反應體系中的酶活力定義為一個SOD酶活力單位。所有酶活力均以每克組織中所含的酶活力單位計（U/g）。

1.4""數據處理

利用Excel"2016軟件進行數據匯總計算，并通過SPSS"18.0軟件使用Duncan’s新復極差法分析各處理間的差異顯著性。

2""結果與分析

2.1""生防菌株的最佳紫外誘變條件

不同紫外光照時間對4株生防菌的致死率如圖1所示。4株生防菌的死亡率均隨著紫外照射時間的增加而增加。其中菌株Pt05對紫外線的耐受程度相對較強，當該菌株的致死率為93.07%，需要紫外線照射時間為7.5"min。以各菌株致死率達到90%左右的紫外照射時長來確定各菌株的最佳紫外誘變時間，分別為：菌株Ba62紫外照射125"s；菌株Blz02紫外照射50"s；菌株Bc11紫外照射90"s；菌株Pt05紫外照射7.5"min。

2.2""生防菌株的最佳NaNO2誘變條件

隨著NaNO2濃度的增加，4株生防菌的死亡率均不斷增加（圖2）。其中，菌株Blz02對NaNO2的耐受程度較強，當致死率達到90.18%時，NaNO2濃度為250"mmol/L。依據各菌株致死率達90%左右的NaNO2濃度，確定菌株Ba62的最佳NaNO2誘變濃度為100"mmol/L；菌株Blz02的最佳誘變濃度為250"mmol/L；菌株Bc11的最佳誘變濃度為75"mmol/L；菌株Pt05的最佳誘變濃度為90"mmol/L。

2.3""復合誘變菌株的拮抗活性

通過紫外線?亞硝酸鈉復合誘變，菌株Ba62得到66株誘變菌株；Blz02菌株得到54株誘變菌株；菌株Bc11得到47株誘變菌株；菌株Pt05得到58株誘變菌株。與原始菌株相比（圖3，圖4A），菌株Ba62的突變子中對Foc1402抑菌活性最強為Ba62v，其抑菌圈直徑為29.46"mm，抑菌活性比原始菌株Ba62提高了132.91%；菌株Blz02的誘變菌株中對Foc1402抑菌活性最強為Blz02v，其抑菌圈直徑為23.16"mm，抑菌活性比原始菌株Blz02提高了82.98%；菌株Bc11的突變子中對Foc1402抑菌活性最強為Bc11v，其抑菌圈直徑為23.46"mm，抑菌活性比原始菌株Bc11提高了98.51%；菌株Pt05的突變子中對Foc1402抑菌活性最強為Pt05v，其抑菌圈直徑為17.89"mm，抑菌活性比原始菌株Pt05提高了186.24%。

2.4""誘變菌株的盆栽防治效果

蕉苗接種香蕉枯萎病菌21"d后，對照組的病情指數為78.57，生防菌處理病情指數在16.27～48.41之間。對照組病情指數顯著高于處理組，說明8株供試菌株對香蕉枯萎病均具有良好的防治效果。在所有處理中，以誘變菌株Bc11v的防治效果最高，達79.29%，但與誘變菌株Ba62v和Blz02v（防治

效果分別為74.75%和72.73%）無顯著差異。4株誘變菌株的盆栽防治效果均顯著高于其原始菌株（圖4B）。其中，與原始菌株相比，防治效果提升最高的為Ba62v，防治效果提高了46.54%；其次為Pt05v，防治效果較Pt05提高了44.74%；誘變菌株Bc11v與原始菌株Bc11相比，防治效果提高了27.64%；誘變菌株Blz02v較原始菌株防效提高了23.08%。

2.5""誘變菌株無菌濾液對Foc生長的影響

在28"℃下培養5"d后，各誘變菌株無菌濾液處理的Foc1402菌落擴展直徑在39.24～46.42"mm之間，產孢量在4.80×107～9.22×107個/mL之間，孢子萌發率在8.98%～83.60%之間，而對照組的菌落擴展直徑為58.66"mm，產孢量為1.12×108個/mL，孢子萌發率為91.12%。誘變菌株的無菌濾液對Foc1402的菌落生長、產孢量和孢子萌發均有明顯的抑制作用（圖5）。其中，菌株Ba62v的無菌濾液處理的菌落生長抑制率最高，達33.10%，顯著高于其他菌株處理，菌株Bc11v的無菌濾液處理的菌落生長抑制率最低，為20.87%（圖5A）。菌株Pt05v的無菌濾液處理的產孢抑制率最高，達56.95%，菌株Ba62v的無菌濾液處理的產孢抑制率最低，為17.34%（圖5B）。菌株Bc11v無菌濾液處理的孢子萌發抑制率最高，達90.14%，菌株Pt05v無菌濾液處理的孢子萌發抑制率最低，為8.25%（圖5C）。

2.6""誘變菌株對香蕉生長量的影響

處理21"d后，菌株處理蕉苗株高在12.00～"13.23"cm之間，莖圍在10.61～11.25"mm之間，單株鮮質量在19.81～24.01"g之間，單株干質量在1.47～1.85"g之間；對照蕉苗株高為10.12"cm，莖圍為9.88"mm，鮮質量為17.71"g，干質量為1.18"g。與對照相比，生防菌處理的蕉苗株高和莖圍均顯著高于對照；菌株Blz02v和菌株Pt05v處理的蕉苗鮮重顯著高于對照組；除菌株Blz02v處理外，其他生防菌處理的蕉苗干質量與對照組均無顯著差異（圖6）。由結果可知，4株誘變菌株均對香蕉幼苗具有一定的促生作用，其中菌株Blz02v菌株的促生效果最優。

2.7""誘變菌株對香蕉防御酶活性的影響

蕉苗經不同誘變菌株處理后，葉片中POD活性變化總體呈現先升高后降低的趨勢（圖7A），所有處理均在接種第5天達到峰值，其中菌株Pt05v和Blz02v處理的蕉苗在接種1"d時POD活性顯著高于同時期的對照組。

在生防菌處理0～7"d內，對照區與生防菌處理區蕉苗葉片中PPO活性均呈現先下降后上升的趨勢（圖7B），所有處理的PPO活性均從處理第3天開始上升。其中菌株Bc11v和Pt05v處理的蕉苗在接種第3天時顯著高于對照區及其他生防菌處理。

在生防菌處理0～7"d內，對照與生防菌處理蕉苗葉片中PAL活性均呈現先上升后下降的趨勢（圖7C），所有處理均在接種第3天達到峰值。其中，菌株Ba62v和Blz02v處理的蕉苗在第1天和第5天時PAL活性均顯著低于對照組，但在處理第3天時，菌株Blz02v處理的蕉苗葉片中PAL活性顯著高于對照組。菌株Bc11v處理在第5天時，PAL活性顯著低于對照組；Pt05v處理在第7天時，PAL活性顯著高于對照組。

蕉苗經生防菌不同處理后，葉片中CAT活性在0～3"d內與對照組無顯著差異（圖7D）。菌株Bc11v在處理第5天和第7天時，葉片中CAT活性顯著高于對照組。

菌株Ba62v、Blz02v和Pt05v處理的蕉苗葉片中SOD活性在第5天和第7天時顯著高于對照組（圖7E）；菌株Bc11v處理的蕉苗葉片中SOD活性在第1天時顯著小于對照組，但菌株Bc11v處理的蕉苗在第3天和第5天顯著高于對照組，其他時期各處理蕉苗葉片SOD活性與對照組差異不顯著。

總體來看，4株誘變菌株對香蕉植株的防御酶有一定的刺激作用，各菌株的作用效果略有差異。4株菌株均能激活香蕉苗中SOD活性，此外，菌株Blz02v還可激活POD活性，Bc11v可以激活PPO和CAT活性，Pt05v可以激活POD和PPO活性。

3""討論

香蕉枯萎病是一種典型的土傳病害，在包括中國在內的世界多數香蕉主產國均有發生，嚴重影響了香蕉產業的健康發展[18]。利用生防菌對香蕉枯萎病進行防治是近年來廣受關注的防控措施之一，這種方法綠色環保，具有較大的發展潛力[19]。而具有良好防治效果的生防菌是香蕉枯萎病生物防治成功的基礎，對后續田間應用效果有決定性作用。誘變改良作為獲得優良菌株的傳統手段，具有成本低、速度快、操作簡單、收效大等優點，且2種或2種以上誘變方法組合使用，會產生比單一誘變更好的效果[20-21]。本研究采用紫外線-亞硝酸鈉復合誘變的方法對4株生防菌進行誘變改良，與原始菌株相比相應獲得的4株誘變菌株對Foc的抑菌活性和香蕉枯萎病的防治效果均得到了顯著提升。其中誘變菌株Pt05v對Foc的抑菌活性提高率最高，達到186.24%，誘變菌株Ba62v對香蕉枯萎病的防治效果提高率最高，達到46.54%。后續可通過比較轉錄組進一步揭示誘變菌株生防效果提升的原因。

生防菌往往通過分泌抗菌物質來抑制病原菌生長。然而，不同生防菌對病原菌生長的影響方式存在差異。GETHA等[22]研究發現紫色鏈霉菌G10的代謝產物可以造成Foc菌絲膨大、變形，并可以抑制其孢子萌發。邱曉聰等[23]分離的Foc拮抗菌可以使病原菌原生質外漏造成菌絲中空干枯。劉元元等[24]發現芽孢桿菌屬生防菌發酵濾液可抑制病菌菌絲生長及孢子萌發。本文研究4株誘變菌株對病原菌生長的影響，結果表明，4株誘變菌對病原菌的不同生長階段具有拮抗作用。其中，菌株Ba62v對Foc的菌落生長抑制率最高，菌株Bc11v對Foc的孢子萌發抑制率最高，菌株Pt05v對Foc的產孢抑制率最高。這說明這4株生防菌誘變株產生的抗菌物質種類可能不同，后續擬分離鑒定其抗菌物質，以進一步探究抑菌作用的差異來源，為開發生物農藥提供理論支撐。

本研究還發現，生防菌誘變株處理的蕉苗株高和莖圍均顯著高于對照，此外菌株Blz02v處理的蕉苗干質量和鮮質量也顯著高于對照組。在ZHAO等[25]的研究中，生防菌洋蔥伯克霍爾德氏菌對健康和感染小斑病的玉米均有促生作用，GOWTHAM等[26]用解淀粉芽孢桿菌處理辣椒種子可以促進種子萌發，提高幼苗的生長量，這說明部分生防菌對植物具有促生作用。本研究中的4株生防菌誘變株同樣對香蕉幼苗具有一定的促生作用，其中以Blz02v菌株的促生效果最優，這種促生作用是否與菌株的定殖能力相關，還有待進一步探究。

病原菌在侵入寄主時，會使寄主植株內活性氧迅速增加，而過量的活性氧會造成細胞脂質過氧化，破壞細胞膜完整性，從而導致細胞衰老死亡[27-28]。因此清除過量活性氧以減輕氧化應激反應，對保護細胞免受損傷至關重要[29-30]。而施用生防菌往往可以誘導植株中此類抗氧化酶的產生，從而提高植物抗病性[31-32]。本研究測定了4株生防菌誘變株處理后的香蕉葉片中的POD、PPO、PAL、CAD和SOD等抗氧化活性，結果表明菌株Ba62v可以誘導香蕉苗中SOD活性，菌株Blz02v可以誘導香蕉苗POD和SOD活性，菌株Bc11v可誘導香蕉苗PPO、CAT和SOD活性；菌株Pt05v可誘導香蕉苗POD、PPO和SOD活性。這一結果說明這4株生防菌誘變株對寄主中防御酶的激活作用各不相同。由此可見，這4株生防菌誘變株對病原菌和寄主的作用機制存在差異，如將其復配，多種作用機制互補，存在復配增效的可能，具有較好的生防潛能。

生防菌在田間施用時，常受到紫外線照射以及土壤中鹽濃度等因素的影響。選取耐受性較強的菌株來構建抗香蕉枯萎病復合菌群，在應對復雜的田間環境時，可能具有較強的抗逆性和定殖能力。本研究在探索菌株Pt05的誘變最佳條件時發現，其經紫外線照射7.5"min后，致死率才達到93.07%，表明該菌株對紫外線的耐受能力極強；而菌株Blz02對NaNO2的耐受程度較強，當致死率達到90.18%時，NaNO2濃度為250"mmol/L。這為后續香蕉枯萎病復合菌劑的開發利用提供了重要的菌株資源。

參考文獻

[1]"付崗，"葉云峰，"杜嬋娟，"潘連富."香蕉枯萎病菌群體多樣性研究進展[J]."植物檢疫，"2016，"30（2）："7-12.FU"G，"YE"Y"F，"DU"C"J，"PAN"L"F."Progress"of"genetic"diversity"in"the"populations"of"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense[J]."Plant"Quarantine，"2016，"30（2）："7-12."（in"Chinese）

[2]"LI"C"Y，"MOSTERT"G，"ZUO"C"W，"BEUKES"I，"YANG"Q"S，"SHENG"O，"KUANG"R"B，"WEI"Y"R，"HU"C"H，"ROSE"L，"KARANGWA"P，"YANG"J，"DENG"G"M，"LIU"S"W，"GAO"J，"VILIOEN"A，"YI"G"J."Diversity"and"distribution"of"the"banana"wilt"pathogen"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"in"China[J]."Fungal"Genomics"and"Biology，"2013，"3："111.

[3]"PLOETZ"R"C."Management"of"Fusarium"wilt"of"banana："a"review"with"special"reference"to"tropical"race"4[J]."Crop"Protection，"2015，"73："7-15.

[4]"SHEN"Z"Z，"RUAN"Y"Z，"CHAO"X，"ZHANG"J，"LI"R，"SHEN"Q."Rhizosphere"microbial"community"manipulated"by"2"years"of"consecutive"biofertilizer"application"associated"with"banana"Fusarium"wilt"disease"suppression[J]."Biology"Fertility"of"Soils，"2015，"51（5）："553-562.

[5]"黃建鳳，"張發寶，"逄玉萬，"黃巧義，"唐栓虎，"付弘婷，"楊苞梅."兩株香蕉枯萎病拮抗細菌的篩選及抑菌機理[J]."微生物學通報，"2017，"44（4）："835-844.HUANG"J"F，"ZHANG"F"B，"PANG"Y"W，"HUANG"Q"Y，"TANG"S"H，"FU"H"T，"YANG"B"M."Inhibition"of"banana"Fusarium"wilt"by"two"biocontrol"agents[J]."Microbiology"China，"2017，"44（4）："835-844."（in"Chinese）

[6]"田丹丹，"周維，"覃柳燕，"韋莉萍，"龍盛風，"李朝生，"黃素梅，"韋弟，"韋紹龍."香蕉枯萎病拮抗內生細菌的分離鑒定及防治效果初探[J]."熱帶作物學報，"2018，"39（10）："2007-2013.TIAN"D"D，"ZHOU"W，"QIN"L"Y，"WEI"L"P，"LONG"S"F，"LI"C"S，"HUANG"S"M，"WEI"D，"WEI"S"L."Isolation，"identification"and"control"effect"of"antagonistic"endophytic"bacterium"against"Fusarium"wilt[J]."Chinese"Journal"of"Tropical"Crops，"2018，"39（10）："2007-2013."（in"Chinese）

[7]"楊迪，"杜嬋娟，"張晉，"潘連富，"葉云峰，"黃思良，"付崗."香蕉枯萎病拮抗菌貝萊斯芽胞桿菌的篩選鑒定及其生物學特性[J]."中國生物防治學報，"2021，"37（1）："165-171.YANG"D，"DU"C"J，"ZHANG"J，"PAN"L"F，"YE"Y"F，"HUANG"S"L，"FU"G."Screening，"identification"and"biological"characteristics"of"Bacillus"velezensis"with"antagonst"activity"against"banana"Fusarium"wilt[J]."Chinese"Journal"of"Biological"Control，"2021，"37（1）："165-171."（in"Chinese）

[8]"NEL"B，"STEINBERG"C，"LABUSCHAGNE"N，"VILJOEN"A."The"potential"of"nonpathogenic"Fusarium"oxysporum"and"other"biological"control"organisms"for"suppressing"Fusarium"wilt"of"banana[J]."Plant"Pathology，"2006，"55（2）："217-223.

[9]"NAPITUPULU"T"P，"ILYAS"M，"KANTI"A，"SUDIANA"I"M."In"vitro"evaluation"of"Trichoderma"harzianum"strains"for"the"control"of"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense[J]."Plant"Pathology"and"Quarantine，"2019，"9（1）："152-159.

[10]"BELGROVE"A，"STEINBERG"C，"VILJOEN"A."Evaluation"of"nonpathogenic"Fusarium"oxysporum"and"Pseudomonas"fluorescens"for"Panama"disease"control[J]."Plant"Disease，"2011，"95（8）："951-959.

[11]"HESRAN"S"L，"RAS"E，"WAJNBERG"E，"BEUKEBOOM"L"W."Next"generation"biological"control"-"an"introduction[J]."Entomologia"Experimentalis"et"Applicata，"2019，"167："579-"583.

[12]"趙川，"羅建軍，"陳少華，"胡美英."微生物菌種改良篩選新技術研究進展[J]."生物技術通報，"2009（增刊）："118-121+135.ZHAO"C，"LUO"J"J，"CHEN"S"H，"HU"M"Y."Research"progress"of"new"technology"on"improvement"and"screening"microbial"strains[J]."Biotechnology"Bulletin，"2009（Suppl.）："118-121+"135."（in"Chinese）

[13]"THANGAVELU"R，"GOPI"M."Field"suppression"of"Fusarium"wilt"disease"in"banana"by"the"combined"application"of"native"endophytic"and"rhizospheric"bacterial"isolates"possessing"multiple"functions[J]."Phytopathologia"Mediterranea，"2015，"54（2）："241-252.

[14]"葉乃瑋，"吳紫燕，"干華磊，"王承芳，"毛瑋力."組合木霉菌制劑防治香蕉枯萎病的研究[J]."中國果樹，"2019（2）："64-67.YE"N"W，"WU"Z"Y，"GAN"H"L，"WANG"C"F，"MAO"W"L."Study"on"the"control"of"banana"Fusarium"wilt"with"combined"Trichoderma"sp."preparations[J]."China"Fruits，"2019（2）："64-67."（in"Chinese）

[15]"AKILA"R，"RAJENDRAN"L，"HARISH"S，"SAVEETHA"K，"RAGUCHANDER"T，"SAMIYAPPAN"R."Combined"application"of"botanical"formulations"and"biocontrol"agents"for"the"management"of"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"（Foc）"causing"Fusarium"wilt"in"banana[J]."Biological"Control，"2011，"57（3）："175-183.

[16]"杜嬋娟，"付崗，"潘連富，"葉云峰，"張晉，"楊迪，"孫健."短短芽胞桿菌Bb5911的復合誘變及其對香蕉炭疽病的防治作用[J]."中國生物防治學報，"2016，"32（6）："767-774.DU"C"J，"FU"G，"PAN"L"F，"YE"Y"F，"ZHANG"J，"YANG"D，"SUN"J."Compound"mutation"of"Brevibacillus"brevis"strain"Bb5911"and"its"control"effect"on"banana"anthracnose[J]."Chinese"Journal"of"Biological"Control，"2016，"32（6）："767-774."（in"Chinese）

[17]"杜嬋娟，"楊迪，"潘連富，"葉云峰，"張晉，"付崗."香蕉枯萎病生防菌肥的優化及其防病促生效果研究[J]."中國生物防治學報，"2020，"36（3）："396-404.DU"C"J，"YANG"D，"PAN"L"F，"YE"Y"F，"ZHANG"J，"FU"G."Bio–fertilizer"optimization"and"its"control"effect"on"banana"Fusarium"wilt[J]."Chinese"Journal"of"Biological"Control，"2020，"36（3）："396-404."（in"Chinese）

[18]"PLOETZ"R"C."Fusarium"wilt"of"banana[J]."Phytopathology，"2015，"105（12）："1512-1521.

[19]"李華平，"李云鋒，"聶燕芳."香蕉枯萎病的發生及防控研究現狀[J]."華南農業大學學報，"2019（5）："128-136.LI"H"P，"LI"Y"F，"NIE"Y"F."Research"status"of"occurrence"and"control"of"Fusarium"wilt"of"banana[J]."Journal"of"South"China"Agricultural"University，"2019（5）：nbsp;128-136."（in"Chinese）

[20]"杜嬋娟，"付崗，"潘連富，"葉云峰，"晏衛紅."香蕉炭疽病拮抗菌Bs6602的誘變選育及防病作用研究[J]."植物保護，"2016，"42（5）："69-74，"79.DU"C"J，"FU"G，"PAN"L"F，"YE"Y"F，"YAN"W"H."Mutation"breeding"and"control"effect"of"banana"anthracnose"antagonistic"strain"Bs6602[J]."Plant"Protection，"2016，"42（5）："69-74，"79."（in"Chinese）

[21]"CHE"J，"BO"L，"LIU"G，"CHEN"Q，"HUANG"D."Induced"mutation"breeding"of"Brevibacillus"brevis"FJAT-"0809-GLX"for"improving"ethylparaben"production"and"its"application"in"the"biocontrol"of"Lasiodiplodia"theobromae[J]."Postharvest"Biology"and"Technology，"2018，"146："60-67.

[22]"GETHA"K，"VIKINESWARY"S."Antagonistic"effects"of"Streptomyces"violaceusniger"strain"G10"on"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"race"4："indirect"evidence"for"the"role"of"antibiosis"in"the"antagonistic"process[J]."Journal"of"Industrial"Microbiology"and"Biotechnology，"2002，"28（6）："303-310.

[23]"邱曉聰，"張輝強，"劉曉妹，"謝藝賢."產幾丁質酶香蕉枯萎病拮抗細菌的分離鑒定及生物學特性研究[J]."廣東農業科學，"2013，"40（14）："99-102.QIU"X"C，"ZHANG"H"Q，"LIU"X"M，"XIE"Y"X."Isolation"and"identification"of"chitinase-producing"bacterium"biological"characteristics[J]."Guangdong"Agricultural"Sciences，"2013，"40（14）："99-102."（in"Chinese）

[24]"劉元元，"龐學兵，"李國，"劉珊珊，"余彬彬，"王愛英."棉花黃萎病生防菌的篩選及揮發性抑菌物質檢測[J]."西北農業學報，"2019，"28（5）："820-829.LIU"Y"Y，"PANG"X"B，"LI"G，"LIU"S"S，"YU"B"B，"WANG"A"Y."Screening"of"biocontrol"bacteria"against"cotton"Verticillium"wilt"and"detection"of"volatile"antimicrobial"substances[J]."Acta"Agriculturae"Boreali-occidentalis"Sinica，"2019，"28（5）："820-829."（in"Chinese）

[25]"ZHAO"K，"PENTTINEN"P，"ZHANG"X，"AO"X，"LIU"M，"YU"X，"CHEN"Q."Maize"rhizosphere"in"Sichuan，"China，"hosts"plant"growth"promoting"Burkholderia"cepacia"with"phosphate"solubilizing"and"antifungal"abilities[J]."Microbiological"Research，"2014，"169（1）："76-82.

[26]"GOWTHAM"H"G，"MURALI"M，"BRIJESH"S"S，"LAKSHMEESHA"T"R，"NARASIMHA"M，"AMRUTHESH"K"N，"NIRANJANA"S"R."Plant"growth"promoting"rhizobacteria"Bacillus"amyloliquefaciens"improves"plant"growth"and"induces"resistance"in"chilli"against"anthracnose"disease[J]."Biological"Control，"2018，"126："209-217.

[27]"EE"S"F，"OH"J"M，"NOOR"N"M，"KWON"T"R，"MOHAMED-HUSSEIN"Z"A，"ISMAIL"I，"ZAINAL"Z."Transcriptome"profiling"of"genes"induced"by"salicylic"acid"and"methyl"jasmonate"in"Polygonum"minus[J]."Molecular"Biology"Reports，"2013，"40："2231–2241.

[28]"SUN"J，"LI"C，"PRASAD"K"N，"YOU"X，"LI"L，"LIAO"F，"PENG"H，"HE"X，"LI"Z，"ZHANG"Y."Membrane"deterioration，"enzymatic"browning"and"oxidative"stress"in"fresh"fruits"of"three"litchi"cultivars"during"six-day"storage[J]."Scientia"Horticulturae，"2012，"148："97-103.

[29]"BAUSAL"?，"GüRSOY"Y"Z，"?RNEK"H，"CETINEL"B，"SILVA"J"A"T"D."Enhanced"systemic"resistance"to"bacterial"speck"disease"caused"by"Pseudomonas"syringae"pv."tomato"by"DL-β-aminobutyric"acid"under"salt"stress[J]."Physiologia"Plantarum，"2007，"129："493-506.

[30]"SUN"D，"LU"X，"HU"Y，"LI"W，"HONG"K，"MO"Y，"CAHILL"D"M，"XIE"J."Methyl"jasmonate"induced"defense"responses"increase"resistance"to"Fusarium"oxysporum"f."sp."cubense"race"4"in"banana[J]."Scientia"Horticulturae，"2013，"164："484-491.

[31]"WONG"C"K"F，"TEH"C"Y，"VADAMALAI"G，"SAIDI"N"B，"ZULPERI"D."Development"of"detached"root"and"leafnbsp;assays"to"evaluate"the"antagonistic"properties"of"biocontrol"agents"against"Fusarium"wilt"of"banana[J]."Archives"of"Phytopathology"and"Plant"Protection，"2020（4）："1-17.

[32]"SARAVANAN"T，"BHASKARAN"R，"MUTHUSAMY"M."Pseudomonas"fluorescens"induced"enzymological"changes"in"banana"roots"（cv."Rasthali）"against"Fusarium"wilt"disease[J]."Plant"Pathology"Journal，"2004，"3（2）："72-80.