漆艳香 张欣 彭军

摘要：采用平板稀释计數法，对22份抗、感枯萎病香蕉种质抽蕾期根际微生物数量进行测定，以探讨根际微生物与香蕉种质抗性的相关性。结果表明，在相同外界环境条件下，抗性不同的香蕉种质抽蕾期的根际细菌、放线菌、真菌、尖孢镰刀菌古巴专化型（Foc）数量有一定差异，抗病种质根际细菌、放线菌数量明显高于感病种质，而根际真菌、Foc数量明显低于感病种质;根际可培养细菌、放线菌数量及微生物总量与香蕉种质抗性呈极显著正相关（P<0.01），而真菌、Foc数量与香蕉种质抗性呈极显著负相关（P<0.01）。

关键词：香蕉;枯萎病;抗性;土壤;微生物数量;真菌;细菌;放线菌

中图分类号： S436.68+1;S154. 3  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）13-0110-04

由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense，简称Foc）引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上一种毁灭性土传病害，给香蕉产业造成了巨大的经济损失，严重威胁香蕉产业的可持续发展[1]。香蕉枯萎病是根部系统侵染病害，根际微生物的活动必然会干扰病原菌的侵染，因此，研究香蕉不同抗性种质根际土壤微生物数量，对阐明香蕉抗枯萎病机制及其综合防治具有重要的意义。对棉花、黄瓜、大豆、番茄、西瓜、烟草、香蕉等作物根际微生物与病害的发生关系研究表明，不同植物种类的根际微生物群落存在差异，且与品种抗性有一定相关性[2-10]。香蕉抽蕾期是营养、生殖生长并存的时期，同时也是香蕉枯萎病的高发期。本研究通过比较抽蕾期不同抗、感枯萎病香蕉种质根际微生物的数量差异，分析不同抗性香蕉种质与根际微生物之间的关系，以期为香蕉抗枯萎病的抗性机制研究及其防治措施的制定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试种质

供试22份香蕉种质组培苗（表1），由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所（CATAS-EPPI）提供。

1.2 试验地概况

试验于2016年9月至2017年8月在海南省澄迈县福山镇香蕉试验基地进行，前茬作物为巴西蕉，香蕉枯萎病发病率高达64%。供试地块土壤为壤土，0～40 cm土层的基本理化性状：pH值为5.3，有机质含量为29.36 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为55.77、43.29、326.96 mg/kg，细菌、放线菌、真菌、香蕉枯萎病病菌（Foc）数量分别为（3.01±0.35）×106、（4.22±0.27）×105、（7.53±0.24）×104、（3.4±0.12）×103 CFU/g（以干土计）。

1.3 试验设计

每个试验小区面积为160 m2，香蕉定植株行距为2 m×2 m，重复3次，随机排列，2016年9月30日定植移栽，正常肥水管理。

1.4 根际可培养微生物数量的测定

1.4.1 取样 采用“S”形采样法对每小区随机采取5点土样。香蕉移栽前，用取土钻钻取试验地0～40 cm土壤，剔除石砾、植物残根等杂物，混合均匀，依四分法保留1 kg土样置于0～4 ℃冷藏。抽蕾期采用抖动法采集供试香蕉种质根际土壤，用铁锹将其根系挖出，抖落大土块，收集附着在根系上的土壤作为根际土壤，并将相同种质的小区土样混合均匀，依四分法保留1 kg土样置于0～4 ℃冷藏。

1.4.2 根际微生物分离与计数 采用稀释涂布平板法测定根际土壤中可培养真菌、细菌、放细菌、Foc数量。细菌、放线菌、真菌分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基、马丁-孟加拉红链霉素琼脂培养基培养，Foc采用韩宝坤等提出的培养基和方法[11]培养。称取10 g土样，加入已盛有 90 mL 无菌水的三角瓶中，摇床180 r/min振荡30 min;吸取 1 mL 浓度为10-1的土壤悬浮液，加入盛有9 mL无菌水的试管中，摇匀，即为10-2土壤悬浮液;同理，依次稀释至所需浓度，一般真菌用10-2、10-3土壤悬浮液，放线菌用10-3、10-4土壤悬浮液，细菌用10-4、10-5土壤悬浮液，Foc用10-1、10-2土壤悬浮液;摇匀，用微量移液器分别吸取土壤悬浮液 0.1 mL，加入含有相应培养基的培养皿中，用玻璃棒涂布均匀，每个处理重复3次;真菌、Foc培养平板置于28 ℃温度下培养3～5 d，细菌培养平板置于37 ℃温度下培养2～3 d，放线菌培养平板置于28 ℃温度下培养5～7 d;观察记录每皿真菌、细菌、放线菌、Foc的总菌落数。

1.5 数据分析

采用Excel 2007、SPSS 10.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 抗病性调查

由表1、图1可见，在抽蕾期，巴西蕉枯萎病发病率为 76.32%，发病率显著高于其他21份种质（P<0.05）;发病率为0～35%的抗枯萎病种质生长较为良好，其中，种质FZ、DJ、R3、38这4个株系的发病率低于抗病对照香蕉品种宝岛蕉。

2.2 不同抗、感香蕉枯萎病种质根际土壤微生物测定

由表1可见，不同抗、感枯萎病香蕉种质根际微生物数量存在明显的差异，其数量表现为细菌>放线菌>真菌>Foc;抗病种质根际细菌、放线菌数量明显高于感病种质，而真菌、Foc数量则相反。

2.2.1 根际细菌数量 由表1、图2可见，与定植前相比，T2L等4份感枯萎病香蕉种质根际细菌数量均有所下降，下降幅度为40.53%～60.47%;K2-67、XW-2、119这3份抗病种质根际细菌数量也略有下降，下降幅度为7.31%～19.93%，但比下降幅度最低的感病种质T2L还低20.6～33.22 百分点，而其他15份抗病种质根际细菌数量均有所增加，增加幅度为13.62%～268.77%;抗病种质中，除XW-2外，其他17份抗病种质根际细菌数量显著高于4份感病种质（P<0.05）。

2.2.2 根际放线菌数量 由表1、图3可见，与定植前相比，4份感病种质根际放线菌数量有所下降，下降幅度为 47.16%～74.41%;DG、L1M1-2、DGN1、119这4份抗病种质根际放线菌数量也略有下降，下降幅度为4.27%～28.67%，但比下降幅度最低的感病种质BXM5-1低 18.49～42.89百分点，而其他14份抗病种质根际放线菌数量均有所增加，增加幅度为24.65%～115.17%;抗病种质中，除DGN1外，其他17份抗病种质根际放线菌数量显著高于4份感病种质（P<0.05）。

2.2.3 根际真菌数量 由表1、图4可见，与定植前相比，除巴西蕉外，其他21份香蕉种质根际真菌数量均有所下降，其中，18份抗病种质根际真菌数量下降幅度为8.76%～26.96%，而3份感病种质根际真菌数量下降幅度为 2.14%～6.51%，比下降幅度最低的抗病种质DGN1还低 2.25～6.12百分点;18份抗病香蕉种质根际真菌数量显著低于巴西蕉（P<0.05）;除宝岛蕉、农科1号、FZ、DJ、R3、38、rose这7份种质外，其他11份抗病香蕉种质根际真菌数量与T2L、BXM5-1、XW1这3份感病种质间差异不显著。

2.2.4 根际Foc数量 由表1、图5可见，与定植前相比，4个感病种质根际Foc数量均有所增加，增加幅度为5.29%～13.82%;rose、DG、K2-67、L1M1-2、XW-2、DGN1这6份抗病种质根际Foc数量也略有增加，其中DGN1根际Foc数量增加得相对最多，增加幅度为2.65%，但比增加幅度最低的感病种质T2L还低2.64百分点，而其他12份抗病种质根际Foc数量均有所下降，其中FZ根际Foc数量下降得较多，降低幅度为7.65%;除K2-67、L1M1-2、XW-2、DGN1、119外，其他13份抗病种质根际Foc数量显著低于4份感病种质（P<0.05）。

2.2.5 根际微生物总量 由表1、图6可见，与定植前相比，4份感病种质根际微生物总量均有所下降，下降幅度为41.03%～60.97%;抗病种质K2-67、XW-2、119根际微生物总量也略有下降，下降幅度为5.41%～16.81%，下降幅度远低于感病种质，而其他15份抗病种质根际微生物总量均有所增加，增加幅度为7.98%～242.74%;18份供试抗病种质与BXM5-1、XW1、巴西蕉等3份感病种质根际微生物总量间差异显著（P<0.05），除DGN1、K2-67、119、XW-2外，其余14份抗病种质与感病种质T2L的根际微生物总量差异显著。

2.3 香蕉种质抗病性与根际土壤微生物特征的相关性分析

由表2可见，不同抗、感枯萎病香蕉种质发病率与真菌数量、Foc数量呈极显著正相关（P<0.01），与可培养细菌数量、放线菌数量、微生物总量成极显著负相关，这说明香蕉根际细菌数量、放线菌数量、微生物总量与种质抗性呈极显著正相关，而真菌、Foc数量则与种质抗性呈极显著负相关。

3 结论与讨论

植物根际土壤中存在大量微生物，这些微生物群落结构的改变与土壤类型、根际养分时效性、植物种类及其生长发育时期等密切相关[7，12-13]，而农业生产中土传病害的发生与作物根际微生物的数量和群落结构变化关系密切，同时在一定程度上也是作物根际土壤微生物群体互作的结果[9，14-15]。本试验结果表明，不同香蕉种质抽蕾期根际微生物数量存在明显差异，且这种差异与种质的抗枯萎病性密切相关，抗病香蕉种质根际细菌、放线菌数量明显高于感病种质，而根际真菌和Foc数量明显低于感病种质; 在相同外界环境条件下，根际可培养细菌、放线菌数量和微生物总量与香蕉种质抗性呈极显著正相关（P<0.01），而真菌、Foc数量与香蕉种质抗性呈極显著负相关，这可能是抽蕾期抗病香蕉种质根际环境对细菌、放线菌有一定的聚集作用，而对真菌有一定的排斥作用，感病种质则相反，这与吴凤芝等的研究结论[7-10，16-17]相似，但与李洪连等的研究结果[18]略有不同，这可能与研究的作物和病害不同有关。

有研究发现，品种抗性差异还可以通过根系分泌物对病原菌的化感作用差异来体现[19]，不同抗性品种根系分泌物存在一定差异，抗病品种根系分泌物能不同程度地抑制病原菌菌丝生长和孢子萌发，而感病品种根系分泌物则对其有刺激作用[20-24]。为弄清抗、感病香蕉种质根际微生物差异的机制及原因，有必要对抗、感枯萎病香蕉种质根系分泌物组分、含量差异及其对土壤微生物的影响作进一步测定分析。

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