鄧曉，李勤奮，武春媛，李怡，劉景坤

1. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海南 ?？?571101；2. 農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站，海南 儋州 571737

健康香蕉(Musa paradisiaca)植株與枯萎病患病植株根區(qū)土壤細(xì)菌多樣性的比較研究

鄧曉1,2，李勤奮1,2，武春媛1,2，李怡1,2，劉景坤1,2

1. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海南 ?？?571101；2. 農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站，海南 儋州 571737

香蕉枯萎?。‵usarium oysporum f. cubense）是當(dāng)前嚴(yán)重威脅香蕉產(chǎn)業(yè)的重要土傳病害，目前尚未找到有效的防治措施。本研究利用3個(gè)典型香蕉枯萎病患病樣地的健康植株根區(qū)土壤（WB土）和患病植株根區(qū)土壤（FB土）分別直接提取土壤總DNA構(gòu)建16S rRNA基因克隆文庫(kù)，分析土壤細(xì)菌遺傳基因多樣性。旨在闡明香蕉枯萎病發(fā)病對(duì)植株根區(qū)土壤細(xì)菌多樣性的影響，從微生物生態(tài)學(xué)的角度解釋香蕉枯萎病的發(fā)生原因并為其防控提供理論依據(jù)。結(jié)果如下，（1）患病植株根區(qū)土壤細(xì)菌的基因型數(shù)（OTUs）比健康植株減少了18個(gè)，香農(nóng)指數(shù)（H'）比健康植株降低了0.66，物種多樣性指數(shù)（Schao1）比健康植株減少了26。（2）WB文庫(kù)63個(gè)OTUs分屬于9個(gè)細(xì)菌類(lèi)群和4個(gè)尚未確定分類(lèi)地位基因型，F(xiàn)B文庫(kù)45個(gè)OTUs分屬于 8個(gè)細(xì)菌類(lèi)群和 2個(gè)尚未確定分類(lèi)地位的基因型。其中厚壁菌（Firmicutes）、變形菌（Proteobacteria）、放線(xiàn)菌（Actinobacteria）、酸桿菌（Acidobacteria）、芽單胞菌（Gemmatimonadetes）和浮霉菌（Planctomycetes）6個(gè)門(mén)為健康和患病香蕉植株根區(qū)土壤中共有的細(xì)菌類(lèi)群。此外，藍(lán)細(xì)菌和Bacteria intertae sedis僅存在于WB土中，而硝化螺旋菌僅存在于FB土中。（3）香蕉枯萎病發(fā)病對(duì)厚壁菌數(shù)量分布的影響極大，F(xiàn)B土比WB土總體增加了11%。其中對(duì)芽孢桿菌（Bacillus）數(shù)量分布的影響極大，F(xiàn)B土中芽孢桿菌數(shù)量比WB土增加了15%。上述結(jié)果表明，香蕉植株根區(qū)土壤細(xì)菌遺傳基因多樣性降低及其群落結(jié)構(gòu)改變是香蕉枯萎病患病的重要特征，其中芽孢桿菌（Bacillus）數(shù)量增加是香蕉枯萎病患病的最主要特征。關(guān)鍵詞：香蕉枯萎?。煌寥?；細(xì)菌多樣性；16S rRNA基因；克隆文庫(kù)

香蕉枯萎病是由古巴尖鐮孢（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）侵染引起維管束壞死的一種毀滅性真菌病害，是世界農(nóng)業(yè)史上記載的分布最廣、毀滅性最強(qiáng)的植物病害之一（Molina，2001）。近年來(lái)有加重趨勢(shì)，發(fā)病率一般為 10%～40%，嚴(yán)重時(shí)超過(guò)90%，導(dǎo)致香蕉收獲面積銳減，產(chǎn)量與品質(zhì)下降，香蕉產(chǎn)業(yè)面臨萎縮。雖然該病已受到全世界的關(guān)注，但到目前為止，尚未找到十分有效的防治方法。許多研究發(fā)現(xiàn)土傳病害的發(fā)生與土壤微生物多樣性存在一定的相關(guān)性。病原菌在微生物多樣性高的土壤中很難生存（Rimé等，2003；Benizri等，2005；Perez-Piqueres等，2006）。土傳病害的發(fā)生也會(huì)降低土壤微生物多樣性。有研究發(fā)現(xiàn)受Phytophthora cinnamani侵染后的鱷梨根系土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)（Yang等，2001）。也有研究發(fā)現(xiàn)患有馬鈴薯青枯病（Ralstonia solanacearum biovar 2）的土壤比健康土壤的細(xì)菌多樣性明顯減少，且細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化（Sch?nfeld等，2003；Gorissen等，2004）。抑制土傳病害需要依賴(lài)土壤微生物群體作用，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)越豐富、物種越均勻、多樣性越高時(shí)抑制病原菌能力越強(qiáng)。因此，客觀(guān)分析土壤微生物多樣性變化以及微生物群落結(jié)構(gòu)特征是研究土傳病害的關(guān)鍵問(wèn)題。目前有關(guān)香蕉枯萎病患病植株根區(qū)土壤微生物多樣性的研究報(bào)道較少，土壤微生物中又以細(xì)菌的種類(lèi)和數(shù)量最多，細(xì)菌多樣性是土壤生態(tài)系統(tǒng)的基本特征之一，也是指示環(huán)境質(zhì)量的有效指標(biāo)之一，有必要加強(qiáng)此方面的研究。因此，本研究采用16S rRNA基因克隆文庫(kù)技術(shù)對(duì)香蕉枯萎病患病植株和健康植株根區(qū)土壤中的細(xì)菌多樣性進(jìn)行比較研究，旨在闡明香蕉枯萎病患病對(duì)根區(qū)土壤細(xì)菌多樣性的影響，從微生物生態(tài)學(xué)的角度來(lái)解釋香蕉枯萎病的發(fā)生原因及提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土樣

土壤樣品于2010年4─5月采自海南的十月田（N18.57°，E108.88°）、沖坡（N19.88°，E109.64°）和尖峰（N18.78°，E108.88°）3個(gè)種植規(guī)模較大（面積大約150畝）且枯萎病患病典型的香蕉種植園。土壤樣品分別命名為WB土和FB土。WB土為3個(gè)患病樣地中健康植株根際與非根際土壤的混合土樣；FB土為3個(gè)患病樣地中患病植株根際與非根際土壤的混合土樣。每個(gè)樣地的健康植株和患病植株均選取代表性植株4株，先分別采集根際與非根際土壤，然后再混合成一個(gè)樣。裝于封口無(wú)菌袋中，置于便攜式冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室。根際土壤采用抖根法（Griffiths等，2003），即從田間20～50 cm土層挖出帶完整根系的土塊，輕輕抖掉多余土，緊附在根系表面，不易被抖下的土壤視為根際土壤，被抖掉的多余土視為非根際土壤。土樣帶回實(shí)驗(yàn)室后，去掉植物根系和石塊，過(guò)2 mm篩后將3個(gè)樣地的WB土和FB土按相同比例分別混合均勻，利用四分法將其分成2份：一份凍存于-20 ℃，冷凍干燥后用于提取土壤 DNA；另一份速凍于-70 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.2 土壤總DNA的提取

采用FastPrep? SPIN Kit for Soil試劑盒提取土壤樣品總DNA，為減少隨機(jī)性偏差，每個(gè)土壤樣品進(jìn)行3個(gè)平行的總DNA提取，然后再將所有提取的DNA混合成一個(gè)樣品。

1.3 克隆文庫(kù)構(gòu)建

細(xì)菌16S rRNA基因PCR擴(kuò)增采用細(xì)菌通用引物27F和1492R（Martin-Laurent等，2001）。PCR反應(yīng)體系（25 μL）為：HSTMMixture，12.5 μL；引物0.5 μL+0.5 μL；0.5% BSA，1 μL；基因組DNA，0.5 μL；Milli-Q Water，10 μL。PCR擴(kuò)增條件為：預(yù)變性94 ℃，5 min；變性，94 ℃，1 min；退火，52 ℃，1 min；延伸72 ℃，1.5 min；30個(gè)循環(huán)后，72 ℃，延伸10 min。PCR產(chǎn)物采用1%瓊脂糖凝膠檢測(cè)。利用凝膠回收試劑盒純化16S rRNA基因片段，然后通過(guò)PMD?19-T Simple Vector Systems連接在載體上，轉(zhuǎn)入感受態(tài)細(xì)胞 Trans10。涂布到含有氨芐青霉素(Amp)/IPTG/X-Gal的LB固體培養(yǎng)基上，37 ℃下培養(yǎng)12～16 h，白色克隆子即為陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子。4 ℃保存，備進(jìn)一步 PCR擴(kuò)增用。利用M13-47和RV-M(M48)進(jìn)行菌落PCR，篩選插入目的片斷的陽(yáng)性克隆子，構(gòu)建克隆文庫(kù)。將每個(gè)文庫(kù)陽(yáng)性克隆子的菌落 PCR產(chǎn)物分別用核酸限制性?xún)?nèi)切酶MspⅠ完全酶切。采用PhotoShop軟件，分析酶切后的譜型。

1.4 序列分析與序列登記號(hào)

從每個(gè)文庫(kù)中分別隨機(jī)選取 90個(gè)具有不同譜型的克隆子進(jìn)行測(cè)序，測(cè)序工作由上海生工完成。將測(cè)序所得序列在NCBI中進(jìn)行同源性比對(duì)，挑選與序列親緣關(guān)系最相似序列，再利用CHECK-CHIMERA軟件分析檢查去除嵌合及怪異序列（Maidak等，1999）。將測(cè)定的序列在 NCBI上進(jìn)行比對(duì)，利用ClustalW和Mega4.0軟件分析多重比對(duì)結(jié)果，采用鄰接法（Neighbor-Joining）建構(gòu)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。將16S rDNA序列提交GenBank核苷酸數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)登錄號(hào)分別為 WB克隆文庫(kù)（JX133604-JX133666）和FB克隆文庫(kù)（JX133559-JX133603）。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

通過(guò)對(duì)所獲得的序列進(jìn)行同源性比較，同源性≥97%的序列視為同一操作分類(lèi)單位（OTU）。微生物多樣性指數(shù)的計(jì)算分別采用 OTUs，覆蓋率指數(shù)（C），香農(nóng)多樣性指數(shù)（H′）和Chao1物種豐富度指數(shù)（Schao1）進(jìn)行計(jì)算：

式中 n1為僅有 1個(gè)克隆的操作分類(lèi)單位數(shù)（OTU），N為所分析的克隆總數(shù)（Good，1953）；

式中N為所分析的克隆總數(shù)，ni為第i個(gè)OTU所代表的克隆數(shù)（Krebs，1998）；

式中Sobs為文庫(kù)中的OTU數(shù)，F(xiàn)1和F2分別為僅有1個(gè)和2個(gè)克隆的OTU數(shù)（Chao，1987）。

2 結(jié)果與分析

2.1 克隆文庫(kù)構(gòu)建與ARDRA分析

通過(guò)菌落PCR驗(yàn)證，每個(gè)文庫(kù)各挑取192個(gè)陽(yáng)性克隆子構(gòu)建2個(gè)16S rRNA基因克隆文庫(kù)，2個(gè)克隆文庫(kù)分別命名為FB文庫(kù)（FB土）和WB文庫(kù)（WB土），圖1為部分菌落PCR驗(yàn)證結(jié)果。從每個(gè)文庫(kù)中各挑取144個(gè)陽(yáng)性克隆子進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增片段的限制性酶切分析，圖2為部分酶切結(jié)果。結(jié)果表明，F(xiàn)B文庫(kù)獲得98個(gè)不同譜型，WB文庫(kù)獲得121個(gè)不同譜型。

圖1 16S rRNA基因陽(yáng)性克隆子菌落PCR驗(yàn)證部分結(jié)果Fig. 1 Partial results of screening for positive clone of 16S rRNA from different soil samples by colony PCR

圖2 MspⅠ酶切部分電泳圖Fig. 2 Partial resurlts of MspⅠrestriction patterns

表1 FB和WB 2個(gè)文庫(kù)的多樣性指數(shù)Table 1 Diversity indices of 2 16S rRNA gene clone libraries of FB and WB

2.2 細(xì)菌16S rDNA多樣性指數(shù)

分別將 FB和 WB兩個(gè)文庫(kù)中的 90個(gè)ARDRA譜型的陽(yáng)性克隆子送出測(cè)序，共獲得 171條長(zhǎng)度約為1500 bp的16S rDNA序列。其中FB文庫(kù)82條，WB文庫(kù)89條。通過(guò)對(duì)所獲得的序列進(jìn)行同源性比較和Chimera檢查，去除嵌合體，結(jié)果顯示（表1），F(xiàn)B文庫(kù)擁有45個(gè)OTUs，WB文庫(kù)擁有63個(gè)OTUs。多樣性指數(shù)分析表明WB和FB兩個(gè)文庫(kù)的覆蓋率分別為48.3%和62.2%。覆蓋率一般用來(lái)評(píng)估所構(gòu)建的文庫(kù)對(duì)環(huán)境微生物多樣性的體現(xiàn)，該結(jié)果從理論上講WB土所分析的克隆還不能反映環(huán)境中一半的細(xì)菌多樣性，而FB土所分析的克隆能反映環(huán)境中大于一半的細(xì)菌多樣性。這從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明WB土的細(xì)菌多樣性明顯高于FB土。此外，由表1還可知，WB和FB兩個(gè)文庫(kù)的香農(nóng)指數(shù)（H′）分別為4.1130和3.4528，物種豐富度指數(shù) Schao1分別為 87.4和 61.4。H′和 Schao1主要用來(lái)評(píng)估文庫(kù)所代表的環(huán)境微生物多樣性，H′是反映物種豐富度和物種均勻度的綜合性多樣性指數(shù)，Schao1是通過(guò)外推法來(lái)預(yù)測(cè)環(huán)境中物種的總個(gè)數(shù)。因此，可以預(yù)測(cè)WB土中可能有87個(gè)種類(lèi)的細(xì)菌，而FB土中只可能有61個(gè)種類(lèi)的細(xì)菌，3個(gè)多樣性指數(shù)的分析結(jié)果同時(shí)表明WB土的細(xì)菌多樣性明顯高于FB土。

2.3 細(xì)菌16S rDNA序列分析

分別對(duì)FB和WB兩個(gè)文庫(kù)獲得的所有OTUs的16S rDNA序列用Ribosomal Database Project 11在線(xiàn)分析后，得到兩個(gè)文庫(kù)的細(xì)菌分類(lèi)地位，結(jié)果見(jiàn)圖3。WB文庫(kù)63個(gè)OTUs分屬于9個(gè)細(xì)菌類(lèi)群：厚壁菌門(mén)（Firmicutes）、變形菌門(mén)（Proteobacteria）、放 線(xiàn) 菌 門(mén) （ Actinobacteria）、 酸 桿 菌 門(mén)（Acidobacteria）、芽單胞菌門(mén)（Gemmatimonadetes）、藍(lán) 細(xì) 菌 門(mén) （ Cyanobacteria）、 浮 霉 菌 門(mén)（Planctomycetes）、Bacteria intertae sedis和尚未確定分類(lèi)地位的細(xì)菌類(lèi)群（4個(gè)基因型）；FB文庫(kù)45個(gè)OTUs分屬于8個(gè)細(xì)菌類(lèi)群：厚壁菌門(mén)、變形菌門(mén)、放線(xiàn)菌門(mén)、酸桿菌門(mén)、芽單胞菌門(mén)、浮霉菌門(mén)、硝化螺旋菌門(mén)（Nitrospia）和尚未確定分類(lèi)地位的細(xì)菌類(lèi)群（2個(gè)基因型）。說(shuō)明WB土中的細(xì)菌類(lèi)群多于FB土。WB土和FB土的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群均為厚壁菌，分別占其整個(gè)文庫(kù)的64%和75%，其次是變形細(xì)菌，分別占11%和9%；第三為放線(xiàn)菌，WB土和FB土分別占8%和6%；其余各類(lèi)群所占比例較少。說(shuō)明香蕉枯萎病發(fā)病對(duì)土壤厚壁菌數(shù)量分布的影響極大，F(xiàn)B土比WB土增加了11%。此外，藍(lán)細(xì)菌和Bacteria intertae sedis僅存在于WB土中，而硝化螺旋菌僅存在于FB土中。

圖3 FB和WB 2個(gè)文庫(kù)的細(xì)菌類(lèi)群分布圖Fig. 3 Distribution of bacteria population from 2 16S rRNA gene clone libraries of FB and WB

分別對(duì)2個(gè)文庫(kù)第一優(yōu)勢(shì)類(lèi)群厚壁菌的OTUs的序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建，結(jié)果見(jiàn)圖4和圖5。圖4表明厚壁菌在FB文庫(kù)中包含的26個(gè)基因型（61個(gè)克隆）中有16個(gè)基因型（35個(gè)克?。儆谘挎邨U菌；3個(gè)基因型（17個(gè)克?。儆诓豢膳囵B(yǎng)的種群；屬于其他種屬的克隆均較少。說(shuō)明芽孢桿菌為WB土壤中的主要種群，占總克隆的43%。從圖5中可以看出，厚壁菌在WB文庫(kù)中包含的33個(gè)基因型（58個(gè)克隆）中有14個(gè)基因型（25個(gè)克隆）屬于芽孢桿菌（Bacillus）；4個(gè)基因型（4個(gè)克?。儆陬?lèi)芽孢桿菌（Paenibacillus）；屬于其他種屬的基因型均較少。同樣表明芽孢桿菌為FB土中的第一優(yōu)勢(shì)種群，占總克隆的28%。上述結(jié)果表明FB土對(duì)芽孢桿菌數(shù)量分布的影響極大，其含量比WB土中增加15%。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

本研究分別采用覆蓋率評(píng)估所構(gòu)建文庫(kù)對(duì)土壤微生物多樣性的體現(xiàn)程度，shannon指數(shù)評(píng)估文庫(kù)所代表的土壤微生物多樣性程度和Chao1物種豐富度指數(shù)預(yù)測(cè)土壤中微生物總的種類(lèi)數(shù)。結(jié)果表明，兩個(gè)文庫(kù)的覆蓋率表現(xiàn)為 FB>WB，而基因型數(shù)、仙農(nóng)指數(shù)和 Chao物種豐富度指數(shù)均表現(xiàn)為FB

圖4 FB文庫(kù)中厚壁菌系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig. 4 Phylogenetic tree of the Firmutes clones obtained from 16S rRNA gene clone libraries of FB

3.2 結(jié)論

香蕉植株根區(qū)土壤細(xì)菌遺傳基因多樣性降低及其群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變是香蕉枯萎病患病的重要特征，其中芽孢桿菌（Bacillus）在香蕉植株根區(qū)土壤中的比例含量增大是香蕉枯萎病患病的主要特征。

圖5 WB文庫(kù)厚壁菌系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig. 5 Phylogenetic tree of the Firmutes clones obtained from 16S rRNA gene clone libraries of WB

BENIZRI E, PIUTTI S, VERGER S, et al. 2005. Replant diseases: bacterial community structure and diversity in peach rhizosphere as determined by metabolic and genetic fingerprinting [J]. Soil Biology &Biochemistry, 37(9): 1738-1746.

CHAO A. 1987. Estimating the population size for capture-recapture data with unequal catch ability [J]. Biometrics, 43(4): 783-791.

GORISSEN A, VAN OVERBEEK L S, VAN ELSAS J D. 2004. Pig slurry reduces the survival of Ralstonia solanacearum biovar 2 in soil[J]. Canadian Journal of Microbiology, 50(8): 587-593.

GOOD I L. 1953. The population frequencies of species and the estimation of population parameters [J]. Biometrika, 40: 237-264.

GRIFFITHS R I, WHITELEY A S, O'DONNELL A G, et al. 2003. Influence of depth and sampling time on bacterial community structure in an upland grassland soil [J]. FEMS Microbiology Ecology, 43(1): 35-43.

KREBS C J. 1998. Ecological Methodology [M]. 2th ed. Menlo Park CA: Benjamin Cummings.

MAIDAK B L, COLE J L, PARKER JR C T, et al. 1999. A new version of the RDP (Ribosomal Database Project) [J]. Nucleic Acides Research, 27(1): 171-173.

MOLINA A B, MASDEK N H, LIEW K W. 2001. Banana fusarim wilt mangement: towards sustainable cultivation[J]. Inibap-Aspnet, 3: 11-30.

PEREZ-PIQUERES A, EDEL-HERMANN V, ALABOUVETTE C, et al. 2006. Response of soil microbial communities to compost amendments [J]. Soil Biology &Biochemistry, 38(3): 460-470.

RIMé D E, NAZARET S, GOURBIERE F, et al. 2003. Comparison of sandy soils suppressive or conducive to ectoparasitic nematode damage on sugarcane[J]. Phytopathology, 93(11): 1437-1444.

SCH?NFELD J, GELSOMINO A, OVERBEEK L S V, et al. 2003. Effects of compost addition and simulated solarisation on the fate of Ralstonia solanacearum biovar 2 and indigenous bacteria in soil[J]. FEMS Microbiology Ecology, 43(1): 63-74.

YANG C H, CROWLEY D E, MENGE J A. 2001. 16S rDNA fingerprinting of rhizosphere bacterial communities associated with healthy and Phytophthora infected avocado roots[J]. FEMS Microbiology Ecology, 35(2): 129-136.

黃珍, 譚志瓊, 阮云澤. 2010. 香蕉園土壤16S rDNA文庫(kù)分析[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 31(6): 989-993.

李冬麗, 許樂(lè), 阮小蕾, 等. 2011. 香蕉枯萎病田間不同類(lèi)型土壤中微生物主要類(lèi)群的分析[A]. 中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文: 557.

歐陽(yáng)嫻, 阮小蕾, 吳超, 等. 2011. 香蕉輪作和連作土壤細(xì)菌主要類(lèi)群[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 22(6): 1573-1578.

張麗娟, 維武龍, 趙蘭鳳, 等. 2007. 香蕉枯萎病與不同施肥處理對(duì)土壤微生物多樣性的影響[A]. 第四次全國(guó)土壤生物與生物化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì): 22-26.

Comparison of Soil Bacterial Genetic Diversity in Root Zone of Banana(Musa paradisiaca) Infected with Fusarium Wilt and Non-Infected Plants

DENG Xiao1,2, LI Qinfen1,2, WU Chunyuan1,2, LI Yi1,2, LIU Jingkun1,2
1. Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101, China; 2. Danzhou Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Danzhou 571737, China

Currently banana fusarium wilt (Fusarium oysporum f. cubense) is one of the important soil-borne diseases of seriously threat to banana production. However, there is no effective method for prevention in the world. The objective of this study was providing research information for the prevention of banana fusarium wilt from the perspective of microbial ecology. Two gene libraries of 16S rRNA were constructed by directly extracted from soil total DNA. And the soil samples were collected from root zone of banana which infected with fusarium wilt and non-infected plants in three typical plots infected by banana fusarium wilt (Jianfeng, Shiyuetian, Chongpo) in Hainan Province. The soil bacterial genetic diversity was analyzed by DNA sequencing and phylogenetic characters. The results were shown as follows: (1) the number of operational taxonomic units (OTUs) in soils from root zone of banana which infected with fusarium wilt was 18 lower than that of non-infected plants. The Shannon index (H') and calculated species richness (Schao1) in soils from root zone of banana which infected with fusarium wilt was respectively 0.66 and 26 lower than that of non-infected plants. (2) 63 OTUs were belonged to 9 bacterial taxa and 4 non-determined genotypes in soils from non-infected plants, and 45 OTUs were belonged to 8 bacterial taxa and 2 non-determined genotypes in soils from fusarium wilt infected plants. And the 6 bacterial phyla of Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Gemmatimonadetes and Planctomycetes among them were common bacterial taxa in soils from root zone of banana both infected with fusarium wilt and non-infected plants. However, Cyanobacteria and Bacteria intertae sedis were only existed in the soils from root zone of banana plants which non-infected with fusarium wilt. In contrast, Nitrospia was only observed in the soils from root zone of infected plants. (3) The proportion of Firmicutes in soils from fusarium wilt infected plants was 11% higher than that of non-infected plants. Meanwhile, the increasing of Bacillus proportions in soils from fusarium wilt infected plants was also 15% higher than that of non-infected plants. These results indicated that the reducing of soil bacterial genetic diversity and its changing of community structure was important characteristics on occurrence of banana fusarium wilt, and increasing in the number of Bacillus in soil was the most important characteristics on occurrence of banana fusarium wilt.

banana fusarium wilt; soil; bacterial diversity; 16S rRNA gene; clone library

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.03.006

Q938.1

A

1674-5906（2015）03-0402-07

鄧曉，李勤奮，武春媛，李怡，劉景坤. 健康香蕉(Musa paradisiaca)植株與枯萎病患病植株根區(qū)土壤細(xì)菌多樣性的比較研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(3): 402-408.

DENG Xiao, LI Qinfen, WU Chunyuan, LI Yi, LIU Jingkun. Comparison of Soil Bacterial Genetic Diversity in Root Zone of Banana (Musa paradisiaca) Infected with Fusarium Wilt and Non-Infected Plants [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(3): 402-408.

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)（2008hzs1j015；2009hzs1j022）

鄧曉（1976年生），女，助理研究員，博士。研究方向?yàn)榄h(huán)境微生物生態(tài)。E-mail:dx0928@foxmail.com

2014-12-10