花生是我国重要的油料作物,具有很高的营养价值和经济价值,然而近年来我国各大花生产区不断受到植物病害的影响,特别是花生白绢病发病频繁,大量反复的农药使用对生态环境和花生品质造成了极大影响,利用微生物防治植物病害具有环境友好、污染少和安全高效等特点。本研究从花生根际土壤中筛选到对花生白绢病原菌具有显著拮抗活性的枯草芽孢杆菌Y14,该菌株同时具有较强的铁载体产生能力。在温室条件下安排了盆栽试验(设三组处理:处理A为拮抗菌Y14+病原菌,处理B为药剂对照多菌灵+病原菌,处理C为发病对照清水+病原菌),通过研究拮抗菌防病促生效果、花生抗逆性酶活变化、土壤酶活及土壤根际微生物群落结构差异等,来揭示枯草芽孢杆菌Y14对花生的作用效果及作用机制。通过平板对峙培养,发现Y14对花生白绢病原菌拮抗效果较好,抑菌率为67.1%;显微镜下观察对峙几天的白娟菌菌丝,发现菌丝体发生畸变,如菌丝分隔增多、隔间变短,产生畸形分支,断裂现象严重,部分发生变形扭曲缠结,菌丝体顶端膨大,细胞壁破裂形成念珠状,原生质消解、外溢而丧失活力造成空壳菌丝体等;菌株Y14的LB发酵液可以同时抑制病原菌菌丝体的生长和菌核的形成,发酵液浓度15%时对菌核抑制率为88.91%,可以抑制绝大多数菌核的形成;菌株Y14能够分泌儿茶酚型铁载体,铁载体活性单位高达86.75,属于超强螯合能力的铁载体,在CAS检测平板上12h菌落周围便出现变色圈,反复传代产铁载体能力稳定。盆栽试验中,单独接种白绢病原菌的花生植株第14d开始发病,接种拮抗菌和药剂处理的花生在第21d开始发病;同时Y14处理可以降低病情指数,接种病原菌60d时,Y14处理组的防效(47.2%)显著高于多菌灵处理组(11.7%);播种130d时收获,Y14处理组花生发病最轻,地上部分及根系都较为完好,防病效果显著。播种30d后,对花生的农艺性状、生物量等进行了测定,结果表明,菌剂Y14有效促进了花生的生长发育,株高、侧枝长、下针数等指标有明显增加,播种45d时效果最为显著;盆栽结束后,Y14处理组的花生生物量、叶绿素含量及根系活力等均显著高于对照组(p<0.05),其花生产量与处理C相比增加32.03%,与多菌灵处理组相比增加12.92%。此外,拮抗菌处理可诱导花生叶片与系统抗性相关指标CAT酶活、POD酶活、SOD酶活显著增加,可见,Y14可以通过影响花生生理生化指标,进而增强植物系统防御以及非生物胁迫抵抗能力,间接促进花生生长。土壤酶活性与土壤肥力密切相关,反映土壤养分(尤其是C、N、P)转化的强弱,适用于对菌剂效果的评价。施加Y14对土壤酶活影响较大,可以提高蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性,降低过氧化氢酶活性,除脲酶外均与处理C达到显著差异(p<0.05),而药剂多菌灵处理的蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性均降低,可能与杀菌剂破坏土壤微生物菌群结构有关。拮抗菌对土壤微生物群落结构的影响是评估拮抗菌作用效果和安全性的重要方面,本研究采用Illumina Miseq高通量测序法研究了Y14对花生根际土壤菌落结构多样性的影响。所有样品共得到48630个细菌OTU和2642个真菌OTU,处理A的Chao指数、ACE指数和Shannon指数均高于发病对照组,说明施入Y14后可以提高土壤微生物丰度和多样性。在属水平上对微生物群落结构分析发现,细菌中常见的拮抗菌属如芽孢杆菌属、假单胞属、藤黄单胞菌属和链霉菌属以及具有固氮功能的根瘤菌属、伯克氏菌属、固氮弧菌属等得到不同程度的提高,真菌中的有益菌如毛壳菌属(Chaetomium)、粘帚霉属(Clonostachys)丰度提高,产生笋顶孢霉属(Acrostalagmus)、Mycoleptodiscus、Septoglomus等特有菌属,植物病原菌Ophiostoma、Athelia等属消失,扁孔腔菌属(Lophiostoma)、土赤壳属(Ilyonectria)丰度降低。通过以上分析可以推测枯草芽孢杆菌Y14的施入可以改善花生根际生态环境,提高有益菌数量,对花生的生长发育起到积极作用。