棉花内生及根际芽孢杆菌培养优化与抗黄萎病物质挖掘

为解决棉花黄萎病(Verticillium wilt)的生物防治难题，研究人员通过优化棉花根际及内生芽孢杆菌(Bacillus spp.)培养条件，成功获得耐受紫外线(2-8 h)、极端pH(1.0-9.0)和高温(80-100°C)的抑菌滤液。采用分级盐析法获得SHT-15(含47%脂肽)和SHZ-24(含74.84%脂类)活性组分，LC-MS揭示BHZ-29通过果胶裂解酶(pectin lyase)发挥作用，为棉花病害防控提供新策略。

　　

棉花黄萎病(Verticillium wilt)由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引发，严重威胁棉花产量与品质。研究团队从棉花根际土壤和植株内筛选出四株芽孢杆菌：范尼氏芽孢杆菌(Bacillus vanillea SMT-24)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis SHT-15)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis BHZ-29)和萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus SHZ-24)，通过培养条件优化显著提升其抑菌物质产量。

这些菌株的培养滤液展现出惊人的环境耐受性：紫外线照射2-8小时、pH 1.0-9.0极端酸碱环境、80-100°C高温处理下仍保持活性。采用分级硫酸铵盐析法，从SHT-15和SHZ-24菌株0-40%饱和度沉淀中获取蛋白粗提物，抑菌圈直径与蛋白浓度呈正相关。

深入分析发现，SHT-15的活性物质由脂肽(lipopeptides, 47.00%)、脂类(lipids, 22.35%)和蛋白质(proteins, 30.65%)组成，而SHZ-24则以脂类(lipids, 74.84%)为主。液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术揭示：BHZ-29通过果胶裂解酶(pectin lyase)发挥抑菌作用，SMT-24则可能产生新型未知蛋白；SHT-15的抗菌肽主要为C₁₂-C₁₅表面活性剂，SHZ-24的抑菌脂质则依赖羟基脂肪酸激活。这项研究为棉花黄萎病生物防治提供了新型候选菌株和活性物质基础。