香蕉植株根區(qū)土壤的真菌多樣性分析

廖詠梅 黃元騰吉 鄒承武 黃琦 王忠文

摘 要：尖孢鐮孢菌古巴?；停‵usarium oxysporum f. sp. cubense）是香蕉枯萎病的病原菌，該菌是一種土壤習(xí)居菌，了解香蕉根區(qū)土壤中真菌多樣性及鐮孢菌屬（Fusarium）真菌所占比例，對(duì)如何減少土壤中的病原菌、預(yù)防香蕉枯萎病的發(fā)生有重要的指導(dǎo)意義。該文通過采集不同宿根年限的香蕉健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤，利用高通量測序技術(shù)測定土壤樣品中的真菌種群。結(jié)果表明：（1）同一宿根年限的香蕉植株中，健康植株根區(qū)土壤中所獲的reads及OTUs數(shù)量均高于枯萎病植株，說明健康植株根區(qū)土壤的真菌多樣性豐富于枯萎病植株。（2）除了一年生香蕉枯萎病植株以擔(dān)子菌門（Basidiomycota）為主外，其他土壤樣品中均以子囊菌門（Ascomycota）為主，其中的叢赤殼科最高相對(duì)豐度來自三年生健康植株的根區(qū)土壤（26.02%），其次是五年生的枯萎病植株根區(qū)土壤（15.56%）。（3）在叢赤殼科中，鐮孢菌屬在三年生健康植株土壤中的相對(duì)豐度最高（2.54%），在其他樣品中的相對(duì)豐度在0.1%～0.65%之間;在鐮孢菌屬中，腐皮鐮孢菌（Fusarium solani）的相對(duì)豐度（0～1.59%之間）高于尖孢鐮孢菌（F. oxysporum），尖孢鐮孢菌僅占很小的比例（相對(duì)豐度0～0.08%之間）?？梢?，在不同香蕉植株的根區(qū)土壤中，健康植株的根區(qū)土壤真菌多樣性高于枯萎病植株，無論是健康植株還是枯萎病植株的根區(qū)土壤中，作為香蕉枯萎病病原菌的鐮孢菌屬或尖孢鐮孢菌的群體均不占主導(dǎo)地位。

關(guān)鍵詞：香蕉，枯萎病，根區(qū)土壤，真菌種群，鐮孢菌

中圖分類號(hào)：Q938文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Fusarium oxysporum f. sp. cubense is the pathogen of banana fusarium wilt which is a soil habitual fungus. Understanding the diversity of fungi and the proportion of Fusarium in the soil of banana root zone has important guiding significance for reducing the pathogens in the soil and preventing the occurrence of banana fusarium wilt. The root zone soil samples from banana healthy and fusarium wilt plants with different perennial years were collected and the fungal populations in the soil samples were determined by high throughput sequencing technique. The results were as follows：（1） Among banana plants with the same perennial root age，the number of reads and OTUs in the samples from healthy plants was higher than that from fusarium wilt plants，indicating that the diversity of fungi in the root zone soil of healthy plants was richer than that from fusarium wilt plants. （2） Except for phylum Basidiomycota was dominant in annual banana fusarium wilt plant， Ascomycota was the dominant phylum in other soil samples. The highest relative abundance of family Nectriaceae was in the root zone soil of triennial healthy plant （26.02%），followed by that of five-year-old fusarium wilt plant （15.56%）. （3） Among genus family Nectriaceae，the highest relative abundance of Fusarium was 2.54% in the sample from triennial healthy plant，and that from other samples ranged from 0.1% to 0.65%. Among genus Fusarium，the relative abundance of Fusarium solani （0-1.59%） was higher than that of F. oxysporum，whose relative abundance only ranged from 0 to 0.08%. It was concluded that the diversity of fungi in the root zone soil of banana healthy plants was higher than that of fusarium wilt plants. The population of Fusarium or F. oxysporum，which were the pathogen of banana fusarium wilt，was not the dominant genus or species in root zone soil from both healthy and fusarium wilt plants.

Key words：banana，fusarium wilt，root zone soil，fungal population，F(xiàn)usarium

香蕉枯萎病是對(duì)香蕉產(chǎn)業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重威脅的一種毀滅性病害。香蕉枯萎病由尖孢鐮孢菌古巴?；停‵usarium oxysporum f. sp. cubense）4號(hào)生理小種引起，該菌是一種土壤習(xí)居菌，在缺乏寄主時(shí)能在土壤中存活3～5 a，甚至8～10 a（賴傳雅和袁高慶，2008）。據(jù)報(bào)道，自2007年11月廣西首次確認(rèn)香蕉枯萎病發(fā)生以來，該病在廣西的發(fā)生呈“面緩點(diǎn)快”的趨勢，即整體疫情發(fā)生、擴(kuò)散較緩（吳志紅等，2012）。趙明等（2015）于2013年—2014年調(diào)查廣西5個(gè)香蕉示范區(qū)的蕉園，調(diào)查地塊80個(gè)，調(diào)查面積占種植總面積在5%以上，調(diào)查香蕉總株數(shù)為625萬株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2013年香蕉枯萎病平均發(fā)病株率為0.28%，2014年的平均發(fā)病株率為2.49%。覃柳燕等（2016）于2014年—2015年調(diào)查廣西7個(gè)香蕉主產(chǎn)區(qū)，涉及蕉園30個(gè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2014年的平均發(fā)病率為2.48%，2015年的平均發(fā)病率為5.78%。

隨著香蕉種植年限的增加，土壤中病原菌的不斷積累，香蕉枯萎病是否在某一年份爆發(fā)，探討香蕉根區(qū)土壤中真菌種群多樣性及香蕉枯萎病菌占根區(qū)土壤真菌的比例，對(duì)了解土壤中香蕉枯萎病菌的數(shù)量積累、預(yù)防香蕉枯萎病的爆發(fā)有重要的指導(dǎo)意義。據(jù)報(bào)道，香蕉的栽培管理方式可改變土壤的微生物菌群結(jié)構(gòu)，土壤微生物因素的變化則影響香蕉枯萎病的發(fā)生。丁文娟等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，在香蕉營養(yǎng)生長期施用生物有機(jī)肥有利于改善土壤微生物結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性，延緩和降低香蕉枯萎病的發(fā)生;鐘書堂等（2015）以連續(xù)12 a種植香蕉的枯萎病高發(fā)病蕉園為試驗(yàn)點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)連續(xù)施用生物有機(jī)肥能夠優(yōu)化連作蕉園土壤可培養(yǎng)微生物群落結(jié)構(gòu)，防控香蕉枯萎病的發(fā)生;柳影等（2015）報(bào)道，香蕉套種韭菜及配施生物有機(jī)肥均對(duì)香蕉枯萎病有顯著的防病效果。這些研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的栽培管理方法對(duì)香蕉地土壤微生物的種群結(jié)構(gòu)均有影響，然而，已報(bào)道的文獻(xiàn)均通過人工分離方法來探索土壤微生物的種群結(jié)構(gòu)，但土壤中有許多真菌種類是不能人工培養(yǎng)的，因此，獲得的土壤微生物信息是不全面的。

高通量測序技術(shù)能較全面地詮釋土壤中的微生物群體。王蓓蓓（2015）用高通量測序技術(shù)測定了施用有機(jī)肥對(duì)土壤微生物的影響，發(fā)現(xiàn)與普通有機(jī)肥相比，施用生物有機(jī)肥能顯著提高土壤真菌的Alpha多樣性，同時(shí)降低香蕉枯萎病的發(fā)病率。然而，通過高通量測序技術(shù)測定不同宿根年限的香蕉健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤真菌未見報(bào)道。本研究通過高通量測序技術(shù)，測定不同宿根年限香蕉健康植株和枯萎病植株根區(qū)土壤真菌的種群結(jié)構(gòu)，探索香蕉根區(qū)土壤中的真菌種群變化及香蕉枯萎病菌所占比例，為通過改變?cè)耘喙芾砑夹g(shù)達(dá)到控制香蕉枯萎病的發(fā)生提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本的采集

2018年2月8日到南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)壇洛鎮(zhèn)采集3類地塊的香蕉根區(qū)土壤。地塊一為一年生香蕉地，健康植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ1-0，枯萎病植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ1-1，該地塊的香蕉為種植后6個(gè)月，植株尚未開花，植株周圍幾乎無綠色雜草，但是有枯死的雜草莖葉，香蕉行間用塑料膜覆蓋防雜草及保濕土壤;地塊二為三年生香蕉地，健康植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ2-0，枯萎病植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ2-1，該地塊香蕉植株生長茂密，吸芽植株多，地面幾乎沒有雜草，但是有較多的香蕉枯葉落葉覆蓋;地塊三為五年生香蕉地，健康植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ3-0，枯萎病植株根區(qū)土壤樣品標(biāo)記為XJ3-1，地面雜草多，主要以三葉鬼針草（Bidens pilosa）為主。自不同香蕉植株的東西南北四個(gè)方向，刮去1 cm表土，挖開約15 cm的剖面，每個(gè)剖面自上而下采集根區(qū)土壤樣品約500 g，4個(gè)方向的根區(qū)土壤混合均勻后分成4份，取其中一份帶回實(shí)驗(yàn)室，保存于4 ℃冰箱中。

1.2 土壤樣品的高通量測序與分析

從帶回實(shí)驗(yàn)室的香蕉根區(qū)土壤樣品中，每個(gè)樣品稱取約0.5 g土壤，用BioFast土壤基因組DNA 提取試劑盒按照其說明書提取土壤微生物基因組DNA，經(jīng)質(zhì)檢合格后，送生工生物工程（上海）股份有限公司，針對(duì)土壤DNA中真菌的核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（Internal Transcribed Spacer，ITS）的ITS2區(qū)域（ITS3：5′ GCA TCG ATG AAG AAC GCA GC 3′;ITS4：5′ TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC 3′）進(jìn)行PCR，根據(jù)PCR產(chǎn)物濃度進(jìn)行等濃度混樣，充分混勻后用2%的瓊脂糖膠在1×TAE溶液中電泳PCR產(chǎn)物，割膠回收目標(biāo)條帶，用Thermo Scientific公司的GeneJET膠回收試劑盒純化PCR產(chǎn)物。使用TruSeq DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建庫試劑盒構(gòu)建文庫，構(gòu)建好的文庫經(jīng)過Qubit定量和文庫檢測，合格后，使用HiSeq2500進(jìn)行上機(jī)測序。

測序得到的原始數(shù)據(jù)（raw data），存在一定比例的干擾數(shù)據(jù)（dirty data）。為了使信息分析的結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠，首先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、過濾，得到有效數(shù)據(jù)（clean data）;然后基于有效數(shù)據(jù)進(jìn)行OTUs（Operational Taxonomic Units，操作分類單位）聚類和物種分類分析，結(jié)合OTUs和物種注釋，得到每個(gè)樣品的OTUs和分類譜系的基本分析結(jié)果;最后對(duì)OTUs進(jìn)行豐度、多樣性指數(shù)等分析，同時(shí)對(duì)物種注釋在各個(gè)分類水平上進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉根區(qū)土壤總DNA的ITS2區(qū)域高通量測序數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)

對(duì)各香蕉植株根區(qū)土壤樣品的總DNA進(jìn)行ITS2區(qū)域測序，將各樣本的原始數(shù)據(jù)分別進(jìn)行拼接、過濾，獲得的數(shù)據(jù)信息見表1。從所獲的原始序列（reads）數(shù)量和處理后剩余reads數(shù)量看出，在同一宿根年限的土壤樣品中，健康植株所獲reads數(shù)量均多于枯萎病植株，說明健康植株根區(qū)土壤的真菌種群豐度更高;在香蕉健康植株的根區(qū)土壤中，隨著香蕉宿根年限的增加，所獲reads數(shù)量依次增加，其原因可能是隨著香蕉宿根年限的增加，土壤被干擾程度依次降低，而使真菌的多樣性依次增加;但香蕉枯萎病植株根區(qū)土壤的reads數(shù)量則沒有規(guī)律性，可能原因是不同的因素導(dǎo)致香蕉植株生長衰弱，誘發(fā)枯萎病的發(fā)生。根據(jù)所獲序列數(shù)量繪制香農(nóng)指數(shù)曲線（圖1），從圖1可以看出，所有樣本均隨著測序深度的增加趨向平坦，說明測序數(shù)據(jù)量足夠，能夠反映出樣品中的物種組成特征。

2.2 OTU分析

使用uparse軟件對(duì)樣品的有效序列進(jìn)行聚類，相似性≥97%的tag聚為同一OTUs，共獲得3 419個(gè)OTUs，使用代表性序列與每個(gè)樣品進(jìn)行比較，將所有樣品進(jìn)行均一化處理之后繪制成韋恩圖（Venn Graph），分析不同樣品之間共有和特有的OTUs，結(jié)果如圖2，發(fā)現(xiàn)所有樣品共有的OTUs為19個(gè)。其中，一年生香蕉健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ1-0）的特有的OTUs 496個(gè)，而枯萎病植株根區(qū)土壤樣品（XJ1-1）特有的OTUs為406個(gè)，兩者相差1.22倍;三年生香蕉健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ2-0）的OTUs為1 153個(gè)，而枯萎病植株根區(qū)土壤樣品（XJ2-1）特有的OTUs為297個(gè)，兩者相差3.88倍;五年生香蕉健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ3-0）的OTUs為571個(gè)，而枯萎病植株根區(qū)土壤樣品（XJ3-1）特有的OTUs為477個(gè)，兩者相差1.19倍?？梢?，所有樣品中，在同一宿根年限的香蕉植株中，健康植株根區(qū)土壤樣品的OTUs數(shù)量均大于枯萎病植株的根區(qū)土壤樣品，進(jìn)一步說明與枯萎病植株相比，健康植株根區(qū)土壤的真菌種群更豐富;一年生（種植后六個(gè)月）和五年生土壤表一個(gè)圈代表一個(gè)樣品，重疊部分的數(shù)字代表樣本之間共有的OTUs個(gè)數(shù)，沒有重疊部分的數(shù)字代表樣本的特有OTUs個(gè)數(shù)。

A circle in the graph represents a sample，the number in overlap of two circles is the shared OTUs number among samples，the number outside the overlap is the specific OTUs of samples，respectively.

面植被豐富、均勻一致）的地塊，自香蕉健康植株根區(qū)土壤與枯萎病植株根區(qū)土壤所獲得OTUs數(shù)量相差1.2倍左右，但自三年生（土壤表面無植被）的根區(qū)土壤則相差3.88倍，說明剛種植半年和五年的根區(qū)土壤真菌相對(duì)差異不大，但種植三年時(shí)正是豐產(chǎn)期及香蕉枯萎病高發(fā)期的香蕉健株和病株根區(qū)土壤真菌差異大。

2.3 真菌門水平的分析

從表2可以看出，在不同的土壤樣品中，除了一定比例的未明確分類外，共注釋出5個(gè)真菌門，包括子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、接合菌門（Zygomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）和囊球菌門（Glomeromycota），但主要以子囊菌門、擔(dān)子菌門和接合菌門為主。

在香蕉的健康植株根區(qū)土壤中，一年生和三年生健康植株根區(qū)土壤均以子囊菌門為主，相對(duì)豐度分別為69.92%和61.92%，其次是擔(dān)子菌門，相對(duì)豐度分別為17.11%和27.85%;五年生香蕉健康植株根區(qū)土壤以子囊菌門和接合菌門為主，子囊菌門相對(duì)豐度為43.40%，接合菌門的相對(duì)豐度為44.08%。

在枯萎病植株的根區(qū)土壤中，一年生枯萎病植株根區(qū)土壤以擔(dān)子菌門為主，相對(duì)豐度為70.37%，其次是子囊菌門，相對(duì)豐度為19.89%;三年生枯萎病植株根區(qū)土壤以子囊菌門和接合菌門為主，相對(duì)豐度相近，分別為42.81%和31.50%;五年生枯萎病植株和健康植株均以子囊菌門和接合菌門為主，其中枯萎病植株土壤樣品中，子囊菌門相對(duì)豐度為52.12%，接合菌門相對(duì)豐度為33.97%?？梢?，宿根年限不同，真菌的主要門有所不同。除了一年生枯萎病植株根區(qū)土壤擔(dān)子菌門占絕大多數(shù)外，其他土壤樣品中子囊菌門均占重要地位。一年生和三年生健康植株子囊菌門為主，其次是擔(dān)子菌門;一年生枯萎病植株位居第二位的門為子囊菌門;三年生枯萎病植株、五年生健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤均以子囊菌門和接合菌門為主。

2.4 真菌科水平的分析

從表3可以看出，相對(duì)豐度大于10%的真菌確定科有4個(gè)，包括小囊菌科（Microascaceae）、叢赤殼科（Nectriaceae）、被孢霉科（Mortierellaceae）和球蓋菇科（Strophariaceae），其中小囊菌科和叢赤殼科隸屬子囊菌門;被孢霉科隸屬接合菌門;球蓋菇科隸屬擔(dān)子菌門。

一年生健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ1-0）的優(yōu)勢科是小囊菌科和球蓋菇科，相對(duì)豐度分別為42.11%和13.96%;一年生枯萎病植株根區(qū)土壤樣品（XJ1-1）中，擔(dān)子菌門未明確分類地位（unclassified Basidiomycota）占絕對(duì)優(yōu)勢，相對(duì)豐度達(dá)到70.05%，由于沒有注釋到具體的科、屬、種，未知XJ1-1樣品中的擔(dān)子菌門具體由哪些種類構(gòu)成。在三年生的健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ2-0）中，叢赤殼科為主要真菌科，相對(duì)豐度為26.02%，而枯萎病植株根區(qū)土壤樣品（XJ2-1）中則以被孢霉科為主，相對(duì)豐度為23.18%。在五年生的健康植株根區(qū)土壤樣品（XJ3-0）中，相對(duì)豐度大于10%的只有接合菌門未明確分類地位（unclassified Incertae sedis Zygomycota），相對(duì)豐度為38.42%，而枯萎病植株的根區(qū)土壤樣品（XJ3-1）中，相對(duì)豐度大于10%的確定科有被孢霉科為25.34%和叢赤殼科為15.56%?？梢姡煌憬吨仓甑母鶇^(qū)土壤樣品中，真菌優(yōu)勢科不同。

引起香蕉枯萎病的尖孢鐮孢菌（Fusarium oxysporum）隸屬于叢赤殼科，在已注釋出的叢赤殼科中，相對(duì)豐度最高的是三年生健康植株的根區(qū)土壤（26.02%），其次是五年生的枯萎病植株根區(qū)土壤（15.56%）。可見，枯萎病植株的根區(qū)土壤中，叢赤殼科的相對(duì)豐度并不一定高于健康植株的根區(qū)土壤。

2.5 不同土壤樣品中鐮孢菌屬（Fusarium）的注釋

引起香蕉枯萎病的尖孢鐮孢菌（Fusarium oxysporum）隸屬于叢赤殼科的鐮孢菌屬，表4中列出了注釋出的鐮孢菌屬及其相關(guān)種類的相對(duì)豐度。

從表4可以看出，在所有根區(qū)土壤樣品中，相對(duì)豐度最高的鐮孢菌屬是來自三年生健康植株的根區(qū)土壤，相對(duì)豐度為2.54%，在一年生和五年生的根區(qū)土壤中，枯萎病植株的鐮孢菌屬相對(duì)豐度高于健康植株。在鐮孢菌屬的種類結(jié)構(gòu)上，共注釋出6種鐮孢菌，其中相對(duì)豐度最高的是腐皮鐮孢菌 （Fusarium solani），在三年生健康植株的根區(qū)土壤中，相對(duì)豐度為1.59%。腐皮鐮孢菌可引起多種植物的根腐?。ɡ罱莸?，2017），也是重要的植物病害生防菌（錢曉雍等，2007）。在枯萎病植株的根區(qū)土壤中，腐皮鐮孢菌的相對(duì)豐度并非都高于健康植株。尖孢鐮孢菌在所有樣品中均出現(xiàn)很低的相對(duì)豐度，在0～0.08%之間，其中相對(duì)豐度最高的是三年生健康植株的根區(qū)土壤，為0.08%。可見，無論是香蕉健康植株的根區(qū)土壤還是枯萎病植株的根區(qū)土壤，鐮孢菌屬的群體均不占主導(dǎo)地位。在鐮孢菌屬中，所有樣品的腐皮鐮孢菌的相對(duì)豐度均高于尖孢鐮孢菌，尖孢鐮孢菌僅占很小的比例，說明引起香蕉枯萎病的尖孢鐮孢菌并不是土壤中的重要真菌種類。在枯萎病植株的根區(qū)土壤中，并沒有因?yàn)榭菸〉陌l(fā)生而出現(xiàn)大量的尖孢鐮孢菌。

3 討論與結(jié)論

自然界中子囊菌門是已知真菌中最大的門，已知種類超過64 000種，營養(yǎng)方式有腐生、寄生和共生，寄生植物可引起植物病害。擔(dān)子菌門的大多數(shù)種類均為腐生，能分解枯枝落葉中的纖維素和木質(zhì)素，少數(shù)引起植物根腐。接合菌門多數(shù)腐生，有些與植物共生形成菌根，少數(shù)可以寄生植物引起病害（謝聯(lián)輝等，2006）。

該文采集的香蕉不同宿根年限的根區(qū)土壤樣品中，相對(duì)豐度高的有3個(gè)門，分別為子囊菌門、擔(dān)子菌門和接合菌門。常強(qiáng)強(qiáng)等（2017）采用IUumina MiSeq高通量測序技術(shù)，分析不同地區(qū)青檀根際土壤肥力和真菌多樣性的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)子囊菌門、擔(dān)子菌門和接合菌門為3個(gè)優(yōu)勢門，與該文中的研究結(jié)果一致。該文中一年生香蕉枯萎病植株根區(qū)土壤中擔(dān)子菌門占絕大多數(shù)，可能原因是香蕉的根區(qū)土壤中有大量正在被擔(dān)子菌分解的未腐熟有機(jī)質(zhì)，造成土壤溫度升高而傷根，易于被香蕉枯萎病菌侵染而表現(xiàn)枯萎病癥狀。在三年生香蕉枯萎病植株、五年生香蕉健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤樣品中，均以子囊菌門和接合菌門為主。接合菌門在三年生的枯萎病植株及五年生的健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤中均占較高比例，其土壤生態(tài)學(xué)功能有待進(jìn)一步研究。

在科的水平上，相對(duì)豐度大于10%的真菌確定科有4個(gè)，包括小囊菌科、叢赤殼科、被孢霉科和球蓋菇科。常強(qiáng)強(qiáng)等（2017）發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)青檀根際土壤中，有4個(gè)優(yōu)勢真菌科，包括被孢霉科、發(fā)菌科（Trichocomaceae）、叢赤殼科和Archaeorhizomycetaceae。叢赤殼科和被孢霉科作為優(yōu)勢科與該文的研究結(jié)果一致。

小囊菌科隸屬小囊菌目（Microascales）糞殼菌綱（Sordariomycetes）子囊菌門;小囊菌科在一年生香蕉健康植株土壤樣品（XJ1-0）中的相對(duì)豐度為42.11%，其中小囊菌屬（Microascus）相對(duì)豐度為42.07%，Microascus brevicaulis 為42.02%，可見，在小囊菌科中，主要的種類是Microascus brevicaulis。Microascus brevicaulis是短柄帚霉（Scopulariopsis bre-vicaulis）的有性世代，在土壤中腐生，是一種常見的生物降解菌。López-González et al.（2015）研究基于木質(zhì)纖維素堆肥中的微生物種群多樣性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Microascus brevicaulis是相對(duì)豐度最高的真菌種類之一，在堆肥的所有時(shí)期均可檢測到。球蓋菇科屬于傘菌目（Agaricales）傘菌綱（Agaricomycetes）擔(dān)子菌門真菌，該科的所有種類均為腐生菌，在各種腐爛的有機(jī)質(zhì)上生長。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一年生香蕉植株周圍幾乎無綠色雜草，但是有枯死的雜草莖葉，其土壤樣品（XJ1-0）中Microascus brevicaulis和球蓋菇科（Strophariaceae）相對(duì)豐度高，該地塊種植香蕉已經(jīng)有6個(gè)月，小囊菌科和球蓋菇科的存在，促進(jìn)了香蕉根區(qū)土壤中枯死的雜草莖葉等含纖維素的有機(jī)質(zhì)的降解，土壤肥力增加，植株吸收的營養(yǎng)全面，因而植株健康。

叢赤殼科隸屬于肉座菌目（Hypocreales）糞殼菌綱子囊菌門。叢赤殼科在自然界以寄生或腐生的營養(yǎng)方式生存，一般生長在走向衰退或即將失去生命活力的動(dòng)植物上或者其他真菌上，它們對(duì)維持自然界生態(tài)系統(tǒng)的平衡起一定作用。叢赤殼科中的尖孢鐮孢菌（Fusarium oxysporum）引起嚴(yán)重的包括香蕉枯萎病在內(nèi)的植物枯萎病，在世界范圍內(nèi)可以侵染700余種維管束植物，造成重大經(jīng)濟(jì)損失（莊文穎，2010）。在三年生健康植株根區(qū)土壤中，叢赤殼科的相對(duì)豐度（26.02%）顯著高于枯萎病植株的相對(duì)豐度（3.54%）;而在五年生的香蕉枯萎病植株根區(qū)土壤中，叢赤殼科的相對(duì)豐度（15.56%）顯著高于香蕉健康植株的相對(duì)豐度（7.49%），其原因有待進(jìn)一步研究。

被孢霉科隸屬于被孢霉目（Mortierellales）未明確分類綱（Incertae sedis Zygomycota）接合菌門。被孢霉科主要是土壤的腐生菌，也可兼性寄生。被孢霉能分解糖類和簡單多糖（王芳等，2014），是土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量豐富的標(biāo)志類群（孟令男等，2014）。Metcalf et al.（2016）報(bào)道，人類尸體腐爛的后期，被孢霉科的腐生真菌占優(yōu)勢，其功能是分解多種有機(jī)化合物。在三年生和五年生香蕉枯萎病植株土壤樣品（XJ2-1和XJ3-1）中被孢霉科相對(duì)豐度高，分別為23.18%和25.34%，可能原因是香蕉枯萎病植株的根系腐爛到后期而出現(xiàn)該科真菌。薛超（2015）報(bào)道，香蕉健康植株土壤中被孢霉屬（Mortierella）的相對(duì)豐度為2.19%，香蕉枯萎病植株土壤中被孢霉屬的相對(duì)豐度為0.55%，認(rèn)為香蕉健康植株土壤中以被孢霉屬為主，其研究結(jié)果和該研究有差異，是否為土壤類型和采樣時(shí)期不一致而引起，值得進(jìn)一步研究。

由于香蕉枯萎病是由鐮孢菌屬中的尖孢鐮孢菌引起的，該文分析了鐮孢菌屬真菌出現(xiàn)的相對(duì)豐度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一年生和五年生香蕉植株的根區(qū)土壤樣品中，枯萎病植株根區(qū)土壤的鐮孢菌屬相對(duì)豐度（分別為0.49%和0.46%）高于健康植株根區(qū)土壤（分別為0.1%和0.13%），分別相差4.9倍和3.5倍，而在三年生香蕉植株的根區(qū)土壤樣品中，健康植株根區(qū)土壤的鐮孢菌屬相對(duì)豐度（2.54%）高于枯萎病植株根區(qū)土壤（0.65%），相差3.9倍。薛超（2015）報(bào)道，鐮孢菌屬是香蕉枯萎病植株根際土壤中的主要類群，在枯萎病植株土壤樣品中相對(duì)豐度為1.9%，健康植株土壤樣品中相對(duì)豐度為0.4%，兩者相差4.75倍。其研究結(jié)果和該文的研究結(jié)果有出入，其原因可能為土壤樣品不同，鐮孢菌屬所占比例也不同。

該文的測序結(jié)果表明，在鐮孢菌屬真菌中，腐皮鐮孢菌占優(yōu)勢，平均相對(duì)豐度為0.41%，而可以引起香蕉枯萎病的尖孢鐮孢菌的平均相對(duì)豐度僅為0.025%，相差16.40倍。三年生香蕉健康植株根區(qū)土壤中，尖孢鐮孢菌的相對(duì)豐度最高，為0.08%，其次是五年生香蕉枯萎病植株和健康植株土壤，相對(duì)豐度分別為0.04%和0.02%。Véronique et al.（2015）通過提取土壤中的總DNA，然后用鐮孢菌屬的特異引物進(jìn)行PCR，每個(gè)樣品取250個(gè)克隆進(jìn)行測序，分析不同土壤中的鐮孢菌屬的種類多樣性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在3種土壤類型樣品的750個(gè)克隆中，均以尖孢鐮孢菌的復(fù)合種占絕對(duì)優(yōu)勢，平均占79.7%，其次是腐皮鐮孢菌的復(fù)合種平均占8.7%，位居第三的是Fusarium commune，占4.3%。在耕地土壤樣品中，尖孢鐮孢菌占70.4%，腐皮鐮孢菌占12.0%，F(xiàn)usarium commune占8.0%;在草甸土壤樣品中，尖孢鐮孢菌占85.6%，腐皮鐮孢菌占10.4%，F(xiàn)usarium commune占1.2%;在森林土壤樣品中，尖孢鐮孢菌占83.2%，腐皮鐮孢菌占3.6%，F(xiàn)usarium commune占3.6%?？梢姡词芨蓴_的草甸土和森林土的尖孢鐮孢菌所占比例更高。該文中，五年生香蕉根區(qū)土壤相對(duì)受干擾比較少，尖孢鐮孢菌的相對(duì)比例較高，和Véronique et al.（2015）報(bào)道的結(jié)果一致，該文中的三年生健康植株根區(qū)土壤樣品中尖孢鐮孢菌的相對(duì)比例也較高，和土壤健康少受干擾，根系少受傷害也有一定的關(guān)系。

鐮孢菌屬除了作為植物的重要病原菌，還是植物根系的重要內(nèi)生菌，具有多種生物活性。張清華（2014）從油菜根部分離出35個(gè)內(nèi)生真菌菌株，其中14個(gè)菌株屬于鐮孢菌屬，占40%;5個(gè)菌株屬于尖孢鐮孢菌，占14.29%;1個(gè)菌株是腐皮鐮孢菌，占2.86%;根部內(nèi)生真菌中的尖孢鐮孢菌CanR-46菌株能產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)（volatile organic compounds，VOCs），這種混合物能夠抑制多種植物病原真菌的生長。包京姍（2015）從 6年生人參根中分離出20 株內(nèi)生真菌，利用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)方法進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌中鐮孢菌屬為優(yōu)勢屬，占 50%;其中，一個(gè)尖孢鐮孢菌菌株具有合成納米銀的能力。納米銀對(duì)腫瘤細(xì)胞有明顯抑制生長作用。Kyekyeku et al. （2017）報(bào)道，從加納的藥用植物高貴綠柄桑（Chlorophora regia）根部分離到內(nèi)生真菌腐皮鐮孢菌JK10菌株，其粗提取液和分離到的7-去甲基鐮刀菌素C衍生物，對(duì)環(huán)境細(xì)菌大腸桿菌（Escherichia coli）和土壤細(xì)菌不動(dòng)桿菌（Acinetobacter sp.）BD4.菌株有抗菌活性，但對(duì)醫(yī)學(xué)細(xì)菌金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）沒有抗菌活性，預(yù)示著根內(nèi)生真菌可能賦予一定生態(tài)位中寄主植物的化學(xué)防御功能。

尖孢鐮孢菌是香蕉根系中的重要內(nèi)生菌，自香蕉枯萎病植株中分離得到的尖孢鐮孢菌接種苗期香蕉，不但不能致病，與未接種尖孢鐮孢菌的處理相比，接種處理的香蕉苗生長更旺（該文作者的未發(fā)表資料）。內(nèi)生尖孢鐮孢菌是否為香蕉枯萎病的致病菌，在什么條件下可以致病，是值得進(jìn)一步研究的課題。結(jié)合前人的研究結(jié)果和該文的研究結(jié)果，值得進(jìn)一步思考的問題：為什么未耕作的土壤尖孢鐮孢菌所占比例更高（Véronique et al.，2015 ）;為什么在香蕉健康植株和枯萎病植株的根區(qū)土壤中，尖孢鐮孢菌出現(xiàn)的頻率均很低，相對(duì)豐度在0.01%～0.08%之間，低于腐皮鐮孢菌的相對(duì)豐度（0.08%～1.59%）（該文的研究結(jié)果）;多種植物的根系內(nèi)生真菌的優(yōu)勢種均為尖孢鐮孢菌，在不同的植物根系中賦予植物不同的藥理功能，作為內(nèi)生真菌的尖孢鐮孢菌對(duì)香蕉有什么生理功能。這些均是值得進(jìn)一步研究的問題。

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（責(zé)任編輯 何永艷）