黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征分析

摘要：

[目的]真菌是土壤微生物系统的重要组成部分,对土壤环境变化有明显的指示作用.本研究对黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征进行分析,旨在探明大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)入侵棉田对土壤中真菌多样性和群落结构的影响,揭示土壤中真菌群落在棉花黄萎病发生过程中的生态作用.[方法]以阿克苏、石河子不同发病程度棉田和库尔勒人工接菌棉田为研究对象,从中采集6个土壤样品:阿克苏重病田土壤(AD)、阿克苏对照田土壤(ACK)、石河子重病田土壤(SD)、石河子对照田土壤(SCK)、库尔勒重病田土壤(KD)、库尔勒对照田土壤(KCK).采用Illumina Hiseq高通量测序技术,研究土壤中真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析(RDA)明确真菌群落结构与土壤养分的相关性.[结果]在97％相似度水平下,AD和SD样品中真菌的OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数均分别高于其对照ACK、SCK,而Simpson指数均分别低于其对照;人工接菌的KD与其对照KCK样品之间OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数以及Simpson指数均无显著差异.NMDS分析表明,AD、SD土壤样品首先表现为明显的空间趋向性,之后表现为时间趋向性,而库尔勒土壤样品则首先表现为时间趋向性,其次是空间趋向性.群落组成方面,在门水平上,土壤中Ascomycota的丰度占绝对优势,其次为Basidiomycota和Mortierellomycota,3个门在KD与KCK样品之间以及SD与SCK样品之间的丰度差异较小,而在AD和ACK样品之间丰度差异较大;在属水平上,Sporobolomyces的丰度最高,其与Mortierella在不同区域重病田土壤中丰度均高于对照,而Wardomyces均低于对照.此外,AD样品中Pyrenochaetopsis、Microdochium、Fusarium的丰度均低于ACK,而此3个属在SD样品中的丰度均高于SCK样品,组间差异显著分析表明,库尔勒、石河子土壤中的显著差异标记均主要富集于重病田中,而阿克苏土壤中显著差异标记主要富集于无病田中.相关性分析表明,土壤中有机质、全氮量与真菌的OTU数量、丰度呈显著正相关,与Simpson指数的相关性低;pH、全磷和全钾与Simpson指数明显正相关,总盐与Simpson指数明显负相关.RDA分析表明,土壤中的真菌群落与有机质、全氮、总盐明显相关.[结论]自然重病棉田土壤中真菌的OTU数量、丰度均高于轻病或无病田,而真菌的多样性低.人工接种大丽轮枝菌短期内未对土壤中真菌的丰度、多样性和群落结构造成明显影响.土壤中真菌的多样性、丰度和组成受有机质、全氮、合盐量等指标影响显著.采样时期对土壤中真菌群落结构同样有明显影响.

关键词：大丽轮枝菌、棉花黄萎病、入侵、棉田土壤、真菌群落、高通量测序

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资助基金：国家重点研发计划2017YFD0201106;新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务费KY201807

在线出版日期：2019-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：455-465