摘 要：【目的】瓜列当是全寄生恶性杂草，贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2能够有效防除瓜列当，探明其作用机制可以为该菌株的田间应用提供理论依据。【方法】采用盆栽、酶活测定及超高效液相色谱-质谱联合（UHPLC-MRM-MS/MS）技术，分析贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2诱导番茄抗瓜列当机制。【结果】贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2发酵液处理在番茄移栽后20、30和40 d时，寄生的瓜列当结节数量分别为0.33、0.17和0.33个/株，较NB培养基处理分别减少了50.75%、79.52%和50.75%，较清水对照分别减少了81.67%、96.96%和95.54%。菌株发酵液浇灌番茄植株3、20和30 d后，番茄根部过氧化氢酶（CAT）活性均高于NB培养基处理和清水对照；番茄根系中28种植物激素类代谢物中 11种代谢物含量具有差异，菌株JTB8-2处理的番茄根系中细胞分裂素类与生长素类化合物含量高于清水对照。【结论】菌株JTB8-2处理的番茄根系中过氧化氢酶活性、细胞分裂素与生长素相关激素的增加诱导了番茄系统抗性，减少了瓜列当寄生量。
关键词：瓜列当；贝莱斯芽孢杆菌；防御酶；代谢组学；诱导抗性
中图分类号：S641.2；S188 文献标志码：A 文章编号：1001-4330（2024）10-2396-12
收稿日期（Received）：2024-04-10
基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2022D01A91）；农业科技创新稳定支持项目（xjnkywdzc-2022004）；新疆现代农业产业技术体系（XJARS-07）
作者简介：朱夏芬（1999-），女，山西晋城人，硕士研究生，研究方向为列当生物防治，（E-mail）1845724579@qq.com
通讯作者：李克梅（1972-），女，江苏如皋人，教授，博士，硕士生导师，研究方向为蔬菜病害及防治，（E-mail）likemei@xjau.edu.cn
许建军（1972-），男，河南孟津人，研究员，研究方向为蔬菜病虫害防治，（E-mail）xjj72@163.com
0 引 言
【研究意义】列当是列当科（Orobanchaceae）列当属（Orobanche L.）的全寄生植物，其寄主范围广泛，可为害茄科（Solanaceae）、葫芦科（Cucurbitaceae）、豆科（Leguminosae）、伞形科（Umbelliferae）和菊科（Compositae）等作物。列当靠吸收寄主植物养分、生长激素和水分维持自身生长［1，2］，造成寄主作物产量和品质下降。近年来，瓜列当已经成为严重影响新疆加工番茄产业健康发展的恶性杂草［3］。探明贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2作用机制，对田间防除瓜列当有实际意义。【前人研究进展】目前列当防治措施主要包括化学除草剂防治、培育抗性品种、种植诱捕作物、人工拔除等，这些方法均防治效果不佳，费工费时等问题。近年来利用微生物防治列当的研究日益增多，何伟等［4， 5］报道贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis）JTB8-2发酵液可有效抑制瓜列当种子萌发；Iasur等［6， 7］发现铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）PhelS10在植物组织的间隙中形成生物膜，降低列当的寄生效应；王亚娇等［8， 9］报道尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）Br-2可显著降低分支列当寄生率和寄生数量；陈杰等［10］报道灰黄青霉（Penicillium griseofulvum）CF3发酵液能有效抑制瓜列当种子萌发与芽管伸长。研究者通过开展室内和田间试验，探明了部分生防菌对列当防治效果，然而对其作用机制鲜有报道。贝莱斯芽孢杆菌广泛应用于植物病害防治，申云鑫等［11］发现贝莱斯芽孢杆菌SH-1471具有srfA、fenB、ituA、ituD、bymA等抗生素合成基因，能够有效降低番茄枯萎病的发病率；马爽［12］研究表明，贝莱斯芽孢杆菌K-9增加了马铃薯根的保护酶活性，诱导了植株对疮痂病的抗性，减少马铃薯疮痂病发生；兰成忠［13］报道菌株FJ17-4通过增加根际土壤有益微生物种类、诱导植株抗性对黄瓜枯萎病菌起到防治作用。【本研究切入点】利用贝莱斯芽孢杆菌对植物病害进行防治已取得较好应用效果，但在防治瓜列当方面研究较少。贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2在盆栽和田间试验中能够减少瓜列当寄生量，但是其作用机制尚不明确。需探明其作用机制可以为该菌株的田间应用提供理论依据。【拟解决的关键问题】采用盆栽、酶活测定及超高效液相色谱-质谱联合（UHPLC-MRM-MS/MS）技术，分析贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2诱导番茄抗瓜列当机制，在前期研究基础上探明贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2诱导番茄对瓜列当抗性机制，为贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2的开发应用提供科学依据。
新疆农业科学第61卷 第10期朱夏芬等：基于防御酶与代谢组学分析贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2诱导番茄拮抗瓜列当机制
1 材料与方法
1.1 材 料
贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis）JTB8-2分离自新疆吉木萨尔县工业番茄田瓜列当根际土壤；供试番茄品种为屯河1902；瓜列当种子采集自新疆昌吉州吉木萨尔县加工番茄田；GR24（北京酷来搏科有限公司）；酶活试剂盒（苏州格锐思生物科技有限公司）。
1.2 方 法
1.2.1 盆栽试验
将保存的菌株转接于 NA（牛肉膏3 g，蛋白胨7 g，NaCl 5 g，琼脂粉18 g，蒸馏水1 000 mL）平板中，28℃培养 48 h，使用灭菌枪头将单菌落转接于100 mL NB（牛肉膏 3 g，蛋白胨 7 g，NaCl 5 g，蒸馏水 1 000 mL）培养基中，28℃，180 r/min振荡培养 48 h 后即为种子发酵液。将种子发酵液转接于装有 3 L NB 培养基中，28 °C、180 r/min 振荡培养72 h，稀释浓度至 108 CFU/mL。
番茄采用穴盘基质育苗，番茄苗4～6片真叶时移至直径为12 cm的塑料盆。盆栽试验设3个处理，分别是菌株JTB8-2处理、NB培养基处理和清水对照组，每处理24次重复。分别在番茄苗移栽0、7和14 d时浇灌菌液、NB液体培养基和清水。菌株JTB8-2和NB培养基处理每盆分别浇灌100 mL菌液（浓度为1×108CFU/mL）和NB液体培养基，对照组加入等量清水。分别在浇灌菌液处理后3、20、30和40 d 时每处理拔出6株番茄植株，冲洗根部，调查瓜列当寄生数量，同时收集番茄根系，冲洗干净后75%酒精消毒30s，液氮冷冻后保存至-80℃，备用。
1.2.2 番茄根系酶活性
将收集保存的番茄根系，按照苏州格锐思生物科技有限公司试剂盒说明，测量番茄根部的苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanine ammonia-lyase，PAL）、过氧化物酶（Peroxidase， POD）、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和过氧化氢酶（Catalase，CAT）酶活。
1.2.3 代谢组学
采用超高效液相色谱-质谱联合分析（UHPLC-MRM-MS/MS）方法，测定收集保存的番茄根系中的28种植物激素类目标代谢物含量，样品由北京百迈客生物科技有限公司检测。
1.3 数据处理
试验数据采用Excel 2010统计整理数据和图表制作，采用SPSS 23.0进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理下番茄鲜重、株高和瓜列当寄生量的变化
研究表明，在番茄苗移栽20、30和40 d时，菌株JTB8-2处理、NB处理和清水对照的番茄株高和鲜重均无显著差异，但菌株JTB8-2处理的番茄植株瓜列当结节数量最少。番茄苗移栽20 d时，清水对照番茄植株寄生的瓜列当结节数量为1.8个/株，NB处理为0.67个/株，菌株JTB8-2处理为0.33个/株，菌株JTB8-2处理番茄植株瓜列当寄生结节数量较NB处理减少了50.75%，较清水对照减少了81.67%；30d时清水对照处理寄生的瓜列当结节数量为5.6个/株，NB处理为0.83个/株，菌株JTB8-2处理为0.17个/株，菌株JTB8-2处理番茄植株瓜列当寄生结节数量较NB处理减少了79.52%，相比清水对照降低了96.96%；40 d时清水对照处理寄生的瓜列当结节数量为7.4个/株，NB处理为0.67个/株，菌株JTB8-2处理为0.33个/株，菌株JTB8-2处理番茄植株瓜列当寄生结节数量较NB处理减少了50.75%，较清水对照降低了95.54%。图1，图2
2.2 番茄植株不同时期防御酶活性变化
研究表明，在第3、20和30 d时菌株JTB8-2处理的番茄根系内过氧化氢酶（CAT）活性高于NB培养基处理和清水对照，在 40 d时低于其他两个处理（图3A）；菌株JTB8-2处理的番茄根系内苯丙氨酸解氨酶（PAL）在第3和20 d时，活性高于清水对照，但在30 d时较清水对照降低了77.42%，40 d时较清水对照降低了72.98%（图3B）；菌株JTB8-2处理的过氧化物酶（POD）活性在3和40 d时低于对照处理，在20和30 d时高于对照处理（图3C）；菌株JTB8-2处理的番茄根系内多酚氧化酶（PPO）活性在3、20和30 d时均低于NB培养基与清水对照处理，在40 d时显著高于清水对照，与NB培养基处理无显著差异（图3D）；菌株JTB8-2处理的超氧化物歧化酶（SOD）活性在3 d时显著低于清水对照，在20 d时活性高于清水对照，30和40 d时与对照差异不显著，但显著低于NB培养基处理（图3E）。图3
2.3 番茄根系代谢组学
2.3.1 仪器稳定性
研究表明，所有目标化合物均呈对称色谱峰，各个目标化合物的色谱分离，目标化合物在生物样品与标准品溶液中的保留时间及色谱峰形均无明显差异。质谱对同一样品不同时间检测时，信号稳定性较好，获得的数据可靠。试验基于UHPLC-MRM-MS/MS检测的代谢组学方法具有良好的重现性。图4，图5
2.3.2 番茄根部植物激素类代谢差异物
研究表明，从不同时期各处理的番茄根系中共检测到1-氨基环丙烷羧酸、吲哚-3-乙酸、顺式-玉米素、异戊烯基腺苷、反式玉米素核苷、褪黑素、水杨酸、3-吲哚甲醛、茉莉酸、二氢茉莉酸和脱落酸等11种植物激素类目标代谢物，其中细胞分裂素类化合物有3种，生长素类化合物有2种，茉莉酸类化合物有2种，其他植物激素有4种。表1
菌株JTB8-2处理的番茄根系在第3 d顺式-玉米素（Cis-Zeatin）含量显著高于清水对照，是清水对照的2.64倍，第30 d在培养基和清水处理的番茄根系中均未检测到顺式-玉米素，仅在菌株处理的番茄根部检测到，20和40 d时3种处理根部全部未检测到该物质（图6A）；菌株JTB8-2处理的番茄根系中异戊烯基腺苷（Isopentenyl adenosine）含量在3、20和30 d时均高于清水对照，分别为清水对照的1.02、1.84和1.94倍，在40 d时菌株处理的番茄根系中异戊烯基腺苷含量低于培养基处理和清水对照处理（图6B）；菌株JTB8-2处理的番茄根系中反式玉米素核苷（trans-Zeatin-riboside）含量在20、30 d时分别为清水对照的2.76和1.71倍，3和40 d时低于清水对照但差异不显著（图6C）。菌株JTB8-2处理后番茄根部中3种细胞分裂素类化合物含量在20和30 d时均高于清水对照和NB培养基处理。图6
菌株JTB8-2处理的番茄根部中3-吲哚甲醛（Indole-3-carboxaldehyde）含量在3和20 d时分别为73.36和28.43 ng/g，高于清水对照和NB培养基处理，30和40 d时低于清水对照和NB培养基处理（图7A）；菌株处理的番茄根部中吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid）含量在3、20和30 d时高于清水对照处理，40 d时该物质含量低于清水对照与NB培养基处理（图7B）。图7
菌株JTB8-2处理的番茄根部中茉莉酸（Jasmonic acid）含量在3和30 d时低于清水对照与NB培养基处理，20和40 d时显著高于清水对照和NB培养基处理（图8A）；菌株处理的番茄根部中二氢茉莉酸（Dihydrojasmonic acid）含量在3和40 d时高于清水对照，20和30 d时低于清水对照和NB培养基处理（图8B）。菌株JTB8-2处理后番茄根部中生长素类化合物含量在3和20 d时均高于清水对照。图8
菌株JTB8-2处理的番茄根部中水杨酸（Salicylic acid）含量在3 d时高于清水对照，在20、30和40 d时均低于清水对照（图9A）；菌株处理的番茄根部中脱落酸（Abscisic acid）含量在3、20和40 d时高于清水对照，30 d时低于清水对照（图9B）；菌株处理的番茄根部中1-氨基环丙烷羧（1-Aminocyclopropanecarboxylic acid）含量在3、20和40 d时均高于清水对照，30 d时低于清水对照处理（图9C）；菌株处理的番茄根部中褪黑素（Dmelatonine）含量在3 d时高于清水对照和NB培养基处理，其他时期均低于清水对照（图9D）。图9
3 讨 论
3.1 微生物防治列当具有安全性高、无残留和不易产生耐药性等优点，因此微生物防治列当的研究日益增多［14］。Mcerlean等［15］报道灰黄青霉菌DRPG产生的代谢物中展青霉素和灰黄霉素抑制了向日葵列当和瓜列当种子的萌发；Mehmet等［16］发现尖孢镰刀菌可通过产生活性氧，显著且不可逆的DNA遗传毒性障碍、破坏蛋白质合成和代谢以及诱导列当细胞凋亡来伤害其宿主。贝莱斯芽孢杆菌对环境有较强的适应性，具有可在植物或土壤中大量繁殖和定殖、竞争营养位点和空间位点、诱导抗性、促生、增产和拮抗等特性，广泛用于植物病害防治［17， 18］。试验研究中贝莱斯芽孢杆菌 JTB8-2 菌株在防治瓜列当方面具有重要的应用价值，其发酵液可以作为一种绿色、高效、安全的防治方法为农业生产提供新的选择。
许多微生物通过改变寄主自身防御酶活性来诱导植株抗性，从而减少列当寄生。Chen等［19］发现淡紫褐链霉菌通过提高向日葵根系多酚氧化酶活性，获得对向日葵列当的抗性；Mabrouk等［20］报道根瘤菌提高豌豆中多酚氧化酶和过氧化物酶活性，使豌豆根部产生更多的酚类化合物和木质素进而增强对锯齿列当抗性。CAT可通过调控植株体内H2O2稳态来调节植物免疫反应［21］；POD参与植物体内许多生理生化反应，减少外界胁迫对植物的伤害，提高植物的抗逆性［22］；PAL与木质素、植保素、软木脂、植物抗毒素和水杨酸的生物合成有关，有助于加固细胞结构获得抗性［23］。研究加入贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2发酵液后，番茄根部在处理后3、20和30 d时CAT、POD与PAL酶活性提高，POD和CAT等酶共同构成植物体内的抗氧化防御系统，菌株可能通过提高CAT和POD活性减少有害H2O2含量［24］，阻碍了瓜列当的寄生。瓜列当种子吸器通过穿透植物根部韧皮部和木质部才能完成寄生，PAL升高表明贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2可通过增加了番茄细胞壁厚度、组织木质化程度，提高瓜列当芽管穿透番茄根部的难度，减少瓜列当寄生。在40 d时CAT、POD和PAL活性降低可能由于距离菌株处理后时间较长，番茄根部贝莱斯芽孢杆菌数量降低，诱导植株抗性作用减弱。
3.2 寄生杂草与寄主间物质流动是通过吸器来完成的， 吸器一直受到许多学者的关注，黄建中等［25］研究表明，在外源激素诱导日本菟丝子形成吸器过程中，细胞分裂素可使吸器形成的时间缩短；姚东瑞等［26］发现，无根藤吸器发育过程中吸器发育与细胞分裂素密切相关； Billard等［27］用细胞分裂素处理的 P. ramosa微愈伤组织置于寄主番茄根部后，显著增加了微愈伤对寄主根的侵袭力；田芳等［28］发现细胞分裂素合成相关基因在吸器细胞与寄主维管束连接过程中高表达。研究通过对菌株JTB8-2处理后的番茄根系进行代谢组学分析，番茄根部细胞分裂素与生长素相关激素含量在前期增加，后期降低。可能前期细胞分裂素与生长素含量增加促进了瓜列当吸器的形成，后期这两种激素含量的降低抑制了瓜列当吸器的形成，从而减少瓜列当寄生量。
3.3 细胞分裂素和生长素是调节植物生长发育和对环境胁迫反应的两种经典激素［29］，并对植物侧根启动有拮抗作用［30］，表明细胞分裂素与生长素对于瓜列当寄生过程具有重要作用。细胞分裂素在瓜列当寄生番茄过程中的作用尚不清楚，但已有研究表明，可能涉及到植物的生长、分化和发育等多个方面［31-33］。未来的研究需要深入探讨细胞分裂素与生长素在瓜列当寄生番茄中的作用机制，以更好地理解寄主植物生长发育和寄生的关系。
4 结 论
4.1 贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2菌株发酵液处理在20 d时番茄植株瓜列当寄生量相比清水对照和NB培养基处理分别降低了81.67%和50.75%，30 d时分别降低了96.96%和79.52%，40 d时分别降低了95.54%和50.75%。贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2发酵液在盆栽试验条件下能够显著减少番茄植株瓜列当寄生量。
4.2 菌株发酵液浇灌番茄植株3、20和30 d后，番茄根部过氧化氢酶（CAT）活性均高于NB培养基处理和清水对照；番茄根系中28种植物激素类代谢物中11种代谢物含量具有差异，菌株JTB8-2处理的番茄根系中细胞分裂素类与生长素类化合物含量高于清水对照。番茄根系中过氧化氢酶活性提高及细胞分裂素、生长素相关激素含量增加可能是诱导番茄植株拮抗瓜列当主要因素。
参考文献（References）
［1］阴知勤， 周桂玲. 新疆高等寄生植物（二）——列当科［J］.八一农学院学报， 1993， 16（1）： 48-54.
YIN Zhiqin， ZHOU Guiling. A higher parasitic plant in Xinjiang （II）—Orabanchaceae［J］.Journal of Xinjiang Agricultural University， 1993， 16（1）： 48-54.
［2］ 吴海荣， 强胜. 检疫杂草列当（Orobanche L.）［J］.杂草科学， 2006， 24（2）： 58-60.
WU Hairong， QIANG Sheng. The quarantine weed Orobanche L［J］.Weed Science， 2006， 24（2）： 58-60.
［3］ 姚兆群， 曹小蕾， 付超， 等. 新疆列当的种类、分布及其防治技术研究进展［J］.生物安全学报， 2017， 26（1）： 23-29.
YAO Zhaoqun， CAO Xiaolei， FU Chao， et al. Review of the distribution and management technology of various Orobanche L. species in Xinjiang， China［J］.Journal of Biosafety， 2017， 26（1）： 23-29.
［4］ 何伟， 罗文芳， 许建军， 等. 贝莱斯芽胞杆菌JTB8-2的筛选、鉴定及其对瓜列当拮抗作用研究［J］.中国生物防治学报， 2020， 36（5）： 786-794.
HE Wei， LUO Wenfang， XU Jianjun， et al. Screening， identification and antagonistic effect of Bacillus velezensis JTB8-2 on orobanch eaegyptaica［J］.Chinese Journal of Biological Control， 2020， 36（5）： 786-794.
［5］ 何伟， 罗文芳， 周军辉， 等. 贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2对加工番茄促生作用及其安全性评价［J］.新疆农业科学， 2022， 59（5）： 1260-1269.
HE Wei， LUO Wenfang， ZHOU Junhui， et al. Growth promoting effect and safety evaluation of Bacillus velezensis JTB8-2 on processed tomato［J］.Xinjiang Agricultural Sciences， 2022， 59（5）： 1260-1269.
［6］ Iasur Kruh L， Bari V K， Abu-Nassar J， et al. Characterization of an endophytic bacterium （Pseudomonas aeruginosa）， originating from tomato （Solanum lycopersicum L.）， and its ability to inhabit the parasitic weed Phelipanche aegyptiaca［J］.Plant Signaling amp; Behavior， 2020， 15（7）： 1766292.
［7］ Iasur Kruh L， Lahav T， Abu-Nassar J， et al. Host-Parasite-Bacteria triangle： the microbiome of the parasitic weed Phelipanche aegyptiaca and tomato- Solanum lycopersicum （mill.） as a host［J］.Frontiers in Plant Science， 2017， 8： 269.
［8］ 王亚娇， 纪莉景， 栗秋生， 等. 生物除草菌剂Br-2对番茄列当的防治效果［J］.中国蔬菜， 2017，（4）： 65-68.
WANG Yajiao， JI Lijing， LI Qiusheng， et al. Control efficacy of microbial herbicide Br-2 against Orobanche aegyptiaca［J］.China Vegetables， 2017，（4）： 65-68.
［9］ 王亚娇， 纪莉景， 栗秋生， 等. 多功能列当生防镰刀菌的筛选及种类鉴定［J］.中国生物防治学报， 2016， 32（6）： 788-793.
WANG Yajiao， JI Lijing， LI Qiusheng， et al. Isolation and identification of multifunction Bio-control agent Fusarium against Orobanche cernua［J］.Chinese Journal of Biological Control， 2016， 32（6）： 788-793.
［10］ 陈杰， 马永清， 郭振国， 等. 灰黄青霉对瓜列当的防效及对番茄根区土壤微生物的影响［J］.中国生态农业学报（中英文）， 2019， 27（5）： 766-773.
CHEN Jie， MA Yongqing， GUO Zhenguo， et al. Effect of Penicillium griseofulvum on control of Orobanche aegyptiaca and microorganisms in rhizosphere soils of tomato［J］.Chinese Journal of Eco-Agriculture， 2019， 27（5）： 766-773.
［11］ 申云鑫， 施竹凤， 李铭刚， 等. 贝莱斯芽孢杆菌SH-1471发酵条件优化及其番茄枯萎病的防治效果［J］.微生物学报， 2024， 64（1）： 220-237.
SHEN Yunxin， SHI Zhufeng， LI Minggang， et al. Bacillus velezensis SH-1471： optimization of fermentation conditions and evaluation of the biocontrol effect on tomato Fusarium wilt［J］.Acta Microbiologica Sinica， 2024， 64（1）： 220-237.
［12］ 马爽. 贝莱斯芽孢杆菌K-9的筛选及其对马铃薯疮痂病生防机制的研究［D］.大庆： 黑龙江八一农垦大学， 2023.
MA Shuang. Screening of Bacillus Velezensis K-9 and Its Biocontrol Mechanism against Potato Scab Disease［D］.Daqing： Heilongjiang Bayi Agricultural University， 2023.
［13］ 兰成忠. 黄瓜枯萎病菌LAMP检测及贝莱斯芽孢杆菌FJ17-4生防机制研究［D］.南昌： 江西农业大学， 2021.
LAN Chengzhong. LAMP Detection of Fusarium Oxysporum f.sp. cucumerinum Causing Cucumber Fusarium Wilt and Biological Control Mechanism of the Bacillus Velezensis FJ17-4［D］.Nanchang： Jiangxi Agricultural University， 2021.
［14］ He W， Li Y， Luo W F， et al. Herbicidal secondary metabolites from Bacillus velezensis JTB8-2 against Orobanche aegyptiaca［J］.AMB Express， 2022， 12（1）： 52.
［15］ Chen J， Wei J， Gao J M， et al. Allelopathic inhibitory effects of Penicillium griseofulvum produced patulin on the seed germination of Orobanche cumana Wallr. and Phelipanche aegyptiaca Pers［J］.Allelopathy Journal， 2017， 41（1）： 65-80.
［16］ Aybeke M. Fusarium infection causes genotoxic disorders and antioxidant-based damages in Orobanche spp［J］.Microbiological Research， 2017， 201： 46-51.
［17］ 孙正祥， 曹帅， 王蓝琴， 等. 贝莱斯芽孢杆菌D61-A对水稻根际土壤细菌群落结构的影响［J］.长江大学学报（自然科学版）， 2023， 20（2）： 113-120.
SUN Zhengxiang， CAO Shuai， WANG Lanqin， et al. Effects on bacterial community structure of the rhizosphere soil of rice plant treated by Bacillus velezensis D61-A［J］.Journal of Yangtze University （Natural Science Edition）， 2023， 20（2）： 113-120.
［18］ 尉婧， 王碧香， 李诗瑶， 等. 贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）的研究进展［J］.天津农学院学报， 2022， 29（4）： 86-91.
WEI Jing， WANG Bixiang， LI Shiyao， et al. Advances in the study of Bacillus velezensis［J］.Journal of Tianjin Agricultural University， 2022， 29（4）： 86-91.
［19］ Chen J， Xue Q H， McErlean C S P， et al. Biocontrol potential of the antagonistic microorganism Streptomyces enissocaesilis against Orobanche cumana［J］.BioControl， 2016， 61（6）： 781-791.
［20］ Mabrouk Y， Zourgui L， Sifi B， et al. Some compatible Rhizobium leguminosarum strains in peas decrease infections when parasitised by Orobanche crenata［J］.Weed Research， 2007， 47（1）： 44-53.
［21］ 刘聪， 邓宇宏， 刘选明， 等. 过氧化氢酶在植物生长发育和胁迫响应中的功能研究进展［J］.生命科学研究， 2023， 27（2）： 128-138.
LIU Cong， DENG Yuhong， LIU Xuanming， et al. Research advances in the function of catalase in plant growth， development and stress response［J］.Life Science Research， 2023， 27（2）： 128-138.
［22］ 赵龙飞， 徐亚军， 邵璇， 等. 两株内生芽孢杆菌对盐胁迫下大豆幼苗超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性影响［J］.微生物学通报， 2022， 49（5）： 1664-1677.
ZHAO Longfei， XU Yajun， SHAO Xuan， et al. Two endophytic Bacillus strains from soybean nodules affect superoxide dismutase and peroxidase activities in soybean seedlings under salt stress［J］.Microbiology China， 2022， 49（5）： 1664-1677.
［23］ 王军， 赵桂琴， 柴继宽， 等. BYDV侵染对燕麦抗氧化防御酶、苯丙氨酸解氨酶及多酚类氧化酶的影响［J］.草地学报， 2020， 28（1）： 56-63.
WANG Jun， ZHAO Guiqin， CHAI Jikuan， et al. Effects of BYDV infection on antioxidant enzymes， phenylalanine ammonia lyase and polyphenol oxidase in oat［J］.Acta Agrestia Sinica， 2020， 28（1）： 56-63.
［24］ 祁静静， 秦秀娟， 谢宇， 等. 过氧化氢酶基因CsKat01与柑橘溃疡病相关性分析［J］.园艺学报， 2021， 48（1）： 26-36.
QI Jingjing， QIN Xiujuan， XIE Yu， et al. Correlation analysis of Citrus catalase gene CsKat01 and Citrus canker disease［J］.Acta Horticulturae Sinica， 2021， 48（1）： 26-36.
［25］ 黄建中， 李扬汉. 外源细胞分裂素诱导日本菟丝子形成吸器与钙调素的关系［J］.西北植物学报， 1991， 11（2）： 116-121， 182.
HUANG Jianzhong， LI Yanghan. Relationship between haustorial formation of cuscuta japonica induced by exogenous cytokinin and calmodulin［J］.Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica， 1991， 11（2）： 116-121， 182.
［26］ 姚东瑞， 郑晓明， 黄建中， 等. 寄生植物无根藤吸器发育过程中酸性磷酸酯酶与细胞分裂素变化的研究［J］.植物学报， 1994， 36（3）： 170-174.
YAO Dongrui， ZHENG Xiaoming， HUANG Jianzhong， et al. Changes of acid phosphatase and cytokininsduring haustorial development of theparasitic plant cassytha filiformis L［J］.Journal of Integrative Plant Biology， 1994， 36（3）： 170-174.
［27］ Billard E， Goyet V， Delavault P， et al. Cytokinin treated microcalli of Phelipanche ramosa： an efficient model for studying haustorium formation in holoparasitic plants［J］.Plant Cell， Tissue and Organ Culture （PCTOC）， 2020， 141（3）： 543-553.
［28］ 田芳. 分枝列当吸器形成过程显微观察及影响其形成相关基因的筛选分析［D］.石河子： 石河子大学， 2022.
TIAN Fang. Microscopic Observate to Haustorium Formation Process of Phelipanche Aegyptiaca and Screen for Genes That Affects Its Formation［D］.Shihezi： Shihezi University， 2022.
［29］ de Wit M， Lorrain S， Fankhauser C. Auxin-mediated plant architectural changes in response to shade and high temperature［J］.Physiologia Plantarum， 2014， 151（1）： 13-24.
［30］ Bielach A， Podlesáková K， Marhavy P， et al. Spatiotemporal regulation of lateral root organogenesis in Arabidopsis by cytokinin［J］.The Plant Cell， 2012， 24（10）： 3967-3981.
［31］ Glanz-Idan N， Tarkowski P， Tureková V， et al. Root-shoot communication in tomato plants： cytokinin as a signal molecule modulating leaf photosynthetic activity［J］.Journal of Experimental Botany， 2020， 71（1）： 247-257.
［32］ 陈兆玉， 王永， 丁静， 等. 细胞分裂素受体基因SlHK4突变对番茄抗旱性的影响［J］.南京农业大学学报， 2022， 45（2）： 235-243.
CHEN Zhaoyu， WANG Yong， DING Jing， et al. Effects of cytokinin receptor gene SlHK4 mutation on drought resistance of tomato［J］.Journal of Nanjing Agricultural University， 2022， 45（2）： 235-243.
［33］ Liu C F， Yang N， Teng R M， et al. Exogenous methyl jasmonate and cytokinin antagonistically regulate lignin biosynthesis by mediating CsHCT expression in Camellia sinensis［J］.Protoplasma， 2023， 260（3）： 869-884.
Metabolomics analysis of Bacillus velezensis JTB8-2 induced tomato antagonism towards Orobanche aegyptiaca based on defense enzyme
ZHU Xiafen1， 2， HE Wei2， LUO Wenfang2， ZHOU Junhui2， LI Kemei1， XU Jianjun2
（1. College of Agriculture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China；2. Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Northwestern Oasis Ministry of Agriculture/Xinjiang Key Laboratory of Agricultural Biosafety/Institute of Plant Protection/Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China）
Abstract：【Objective】 Orobanche aegyptiaca is a completely parasitic， malignant weed. Bacillus velezensis JTB8-2 demonstrates potent inhibitory capabilities against O. aegyptiaca. Investigating its mechanism， so research into it might provide a solid theoretical foundation for the application of this strain in the field. 【Methods】 In order to investigate the molecular mechanism of B. elezensis JTB8-2-induced resistance to O. aegyptiaca in tomato， we employed pot culture， enzyme activity assays， and ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry （UHPLC-MRM-MS/MS）.【Results】 The findings revealed that the application of B. elezensis JTB8-2 fermentation broth to tomatoes at 20， 30， and 40 days after transplantation resulted in a parasitic O. aegyptiaca tubercle count of 0.33， 0.17， and 0.33， respectively. This represented a reduction of 81.67%， 96.96%， and 95.54% compared to the control group， and a reduction of 50.75%， 79.52%， and 50.75%， respectively， compared to the NB medium treatment. The catalase （CAT） activity of tomato roots was found to be higher than that of both the medium treatment and water control group after 3， 20， and 30 days. Moreover， differences were observed in the content of 11 metabolites among 28 plant hormone metabolites in tomato roots. The levels of cytokinins and auxin compounds in tomato roots treated with strain JTB8-2 were higher than those in the water control group.【Conclusion】 The upregulation of catalase activity， cytokinin， and auxin-related hormones in tomato roots treated with strain JTB8-2 may elicit a systemic resistance response in the plant， thereby reducing the severity of O. aegyptiaca parasitism.
Key words：Orobanche aegyptiaca; Bacillus velezensis; defensive enzyme; metabolomics; induced resistance
Fund projects：Project of Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2022D01A91）; Project for Supporting Stable Agricultural Sci-Tech Renovation（xjnkywdzc-2022004）; Earmarked Fund for XJARS （XJARS-07）
Correspondence author：LI Kemei（1972-）， femal， from Rugao， Jiangsu， professor， masters supervisor， research direction： vegetable disease and control， （E-mail）likemei@xjau.edu.cn
XU Jianjuni（1972-）， male， from Mengjin， Henan， researcher，research direction： control of vegetables diseases and insect pests，（E-mail）xjj72@163.com
