黃瓜與西芹間作對黃瓜土壤真菌ITS多樣性分析*

秦立金, 于田田, 王佳明,高寅彪, 王守政, 李 錚,云興福

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黃瓜與西芹間作對黃瓜土壤真菌ITS多樣性分析*

秦立金1,2, 于田田1, 王佳明1,高寅彪1, 王守政1, 李 錚1,云興福2**

(1. 赤峰學院生命科學學院 赤峰 024000; 2. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 呼和浩特 010018)

為探索黃瓜與西芹間作后對黃瓜土壤真菌多樣性變化規(guī)律的影響, 本試驗以黃瓜與西芹間作種植模式為處理, 黃瓜單作和西芹單作種植模式為對照, 進行不同處理土壤ITS真菌群落多樣性高通量測序分析。結(jié)果表明: 黃瓜與西芹間作土壤真菌Alpha多樣性指數(shù)降低, Observed species指數(shù)、Shannon指數(shù)、Chao1指數(shù)和Simpson指數(shù)與對照相比均達到最低值, 但差異均不顯著(>0.05)。在門分類水平上, 共檢測到5個菌門, 其中, 子囊菌門(Ascomycota)、接合菌門(Zygomycota)和擔子菌門(Basidiomycota)為3個主要菌門; 黃瓜與西芹間作處理前3個菌門所占比例最高, 達95.50%。在屬分類水上, 共檢測到329屬, 相對豐度比例為前12的菌屬占所有檢測出菌屬的49.4%; 黃瓜與西芹間作處理檢測的菌屬所占比例最高, 達50.72%, 其次為黃瓜單作和西芹單作, 分別為50.47%和47.17%。因此, 黃瓜與西芹間作處理改變了黃瓜土壤真菌群落的結(jié)構(gòu)和組成, 豐富了黃瓜土壤真菌的群落多樣性, 為以后設(shè)施黃瓜連作土壤微生態(tài)環(huán)境改善和修復提供科學依據(jù)。

黃瓜與西芹間作; ITS測序; 土壤真菌; 真菌群落; 多樣性指數(shù)

近幾年, 隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展, 全國大部分設(shè)施棚區(qū)土壤連作障礙問題嚴重頻發(fā), 導致土壤微生物結(jié)構(gòu)及多樣性發(fā)生了變化, 作物根際土壤微生物平衡遭到了嚴重破壞, 土傳病害發(fā)生日益嚴重。有研究證實, 土傳病害是由于土壤微生物區(qū)系多樣性失調(diào)導致土壤病原菌激增引發(fā)的[1]。間套作是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精髓, 目前已成為緩解作物土壤連作障礙安全有效的措施之一[2]。吳鳳芝等[3]研究表明, 黃瓜(L.)與小麥(L.)、毛苕子(Roth.)間作提高了黃瓜根際土壤微生物群落多樣性; 番茄(L)與生菜(var.Gars.)和芹菜(L.)間作, 能夠顯著增加間作土壤中微生物總量、細菌數(shù)量和細菌/真菌的比例, 顯著降低真菌數(shù)量[4]。目前, 對設(shè)施黃瓜土壤土傳病害防控的研究大多集中在使用有機肥和化肥配施[5]、輪作[6-7]、伴生[8]、填閑[9]等方式, 利用間套混作等種植模式改善和修復土壤微生態(tài)環(huán)境等問題, 已成為目前防控黃瓜土傳病害發(fā)生的有效途徑。

植物間通過化感作用向周圍環(huán)境釋放可以影響其他植物、微生物的化學物質(zhì), 這些物質(zhì)也可能直接或間接影響土壤微生物的菌落結(jié)構(gòu)、數(shù)量、組成和微生物多樣性, 間套混作復合群體內(nèi)不同作物間通過次生物質(zhì)產(chǎn)生的化感作用普遍存在[10-11]。但國內(nèi)外有關(guān)間套混作化感作用的研究, 特別是對化感作用下間套混作土壤微生物多樣性的研究十分薄弱, 使生產(chǎn)實踐中缺乏通過化感作用途徑提高間套混作復合群體效益的理論和技術(shù)支撐。秦立金等[12-13]已對黃瓜與西芹間作后土壤細菌多樣性的變化規(guī)律和黃瓜枯萎病田間化感防控效果等進行了研究。本試驗是在前人和前期研究工作的基礎(chǔ)上, 以黃瓜與西芹間作土壤為研究對象, 采用高通量ITS測序技術(shù)從DNA分子水平上揭示二者間作處理后土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的變化規(guī)律, 為以后通過間套混作等農(nóng)業(yè)措施防控土傳病害、改善設(shè)施土壤微生態(tài)環(huán)境提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗地位于內(nèi)蒙古呼和浩特市賽罕區(qū)(110°40′~ 112°10′E, 40°36′~40°57′N)的內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學科研教學基地。該區(qū)土壤為黏壤土, 年平均氣溫為13.6 ℃, 年日照時數(shù)1 600 h, 無霜期113~134 d,年平均降水量為335.2~534.6 mm, 中溫帶大陸性季風氣候。2017年6月經(jīng)采樣分析測定, 0~20 cm土壤基本化學性質(zhì): pH 6.61, 電導率93.65 μS?cm-1, 有機質(zhì)43.73 g?kg-1, 硝態(tài)氮7.42 mg?kg-1, 銨態(tài)氮1.77 mg?kg-1, 速效磷77.63 mg?kg-1,速效鉀259.62 g?kg-1。因黃瓜連作, 造成土壤連作障礙, 土傳病害發(fā)生嚴重, 尤其是枯萎病發(fā)生嚴重, 發(fā)病率達30%~40%。供試黃瓜品種為‘津春四號’, 由天津科潤黃瓜研究所提供。供試西芹品種為‘美國西芹’, 由壽光惠農(nóng)種業(yè)有限公司提供。供試菌種黃瓜枯萎病菌(f. sp.Owen)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院蔬菜栽培實驗室提供。

1.2 試驗方法

田間種植試驗于2017年2—9月在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學科研教學基地大棚內(nèi)進行。以黃瓜與西芹間作種植為處理, 西芹單作和黃瓜單作種植為對照。黃瓜單作于3月24日播種育苗, 4月24日定植, 株行距35 cm×55 cm。西芹單作于2月14日播種育苗, 4月24日定植, 株行距30 cm×20 cm。黃瓜與西芹間作采用二者隔行種植, 一行黃瓜, 兩行西芹, 4月24日定植, 種植密度同上。每一處理3次重復, 完全隨機排列, 小區(qū)面積18 m2, 常規(guī)管理。7月27日(黃瓜拉秧后), 使用土鉆采用“X”型5點取樣法, 采集植株根際0~20 cm耕層土壤, 將土樣充分混勻后, 一部分土壤裝塑封袋,送實驗室于室內(nèi)陰涼處, 攤開晾干, 剔除植物殘體、石塊和其他雜物。將風干的土樣磨碎, 過2 mm篩孔放于-80 ℃冰箱保存, 用于土壤真菌ITS多樣性分析。其中, 黃瓜與西芹間作、黃瓜單作和西芹單作土壤分別用JZ、HD和XD表示。

將保存的土壤樣品送往上海聯(lián)川生物工程有限公司, 利用OMEGA的試劑盒提取土壤DNA。對提取到的基因組DNA進行瓊脂糖電泳檢測, 查看基因組DNA的完整度與濃度。利用Qubit2.0DNA檢測試劑盒對基因組DNA精確定量, 以確定PCR反應加入的DNA量。

1.3 ITS測序流程

ITS測序使用的文庫構(gòu)建步驟遵循Illumina測序儀文庫構(gòu)建方法。從基因組DNA樣品開始, ITS測序具體步驟如下: 以ITS2為目標區(qū)域進行引物設(shè)計, 引物序列為fITS7和ITS4, 分別為GTGARTCATCGAATCTTTG和TCCTCCGCTTA-TTGATATGC。使用DNA模板50 ng, 25mL的PCR體系, 使用Phusion酶擴增25~35個循環(huán)。一輪PCR擴增反應之后, 在正反向引物兩端分別加上不同的barcodes, 再進行下一輪擴增。擴增完成的PCR產(chǎn)物使用beads純化之后進行上機測序。PCR產(chǎn)物用AxyPrepTMMag PCR Normalizer做歸一化處理。構(gòu)建好的文庫上樣到cBot或簇生成系統(tǒng), 利用Illumina MiSeq測序儀進行2x300 bp paired-end測序。對于MiSeq測序獲得的雙端數(shù)據(jù), 首先根據(jù)barcode信息進行樣品區(qū)分, 然后根據(jù)overlap關(guān)系進行merge拼接成tag, 接著對拼接完成的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)過濾, 隨后進行20、30(堿基質(zhì)量值反映數(shù)據(jù)的質(zhì)量,20和30分別表示測序結(jié)果中由于測序儀器造成的某個位置的堿基錯誤概率小于1.0%和0.1%)等質(zhì)控分析。對最終獲得clean數(shù)據(jù)進行OTU聚類分析和物種分類學分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

Alpha多樣性指數(shù)及數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0方差分析Duncan多重比較和Microsoft Excel軟件處理。

2 結(jié)果與分析

ITS測序得到的原始圖像文件數(shù)據(jù)為經(jīng)過base calling以FASTQ格式存儲后稱之為raw data或raw reads。對原始數(shù)據(jù)去除reads的barcode和接頭序列, 將每一對paired-end reads拼接合并成一條更長的tag, 去除含有無法確定的堿基信息比例大于5%的tags和低質(zhì)量的tags(堿基質(zhì)量值<10的堿基數(shù)占整個tag的20%以上)得到Clean數(shù)據(jù)。對Clean數(shù)據(jù)進行長度分布統(tǒng)計和質(zhì)量評估。本試驗中各樣品經(jīng)優(yōu)化處理的測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果如表1所示, 達到測序要求, 可進行下一步測序分析。

表1 黃瓜與西芹間作土壤真菌的測序數(shù)據(jù)質(zhì)量結(jié)果

2.1 黃瓜與西芹間作土壤真菌的OUT分布Venn圖

OTU(operational taxonomy unit)即可操作分類單元, 用于物種分類及物種相對豐度分析的基本元。本試驗采用CD-HIT將序列相似性大于97%的clean tags定為一個OTU, 選擇其中序列最長的reads作為該OTU的代表序列, 用于物種分類注釋。黃瓜與西芹間作土壤的OUT分布Venn圖(圖1)表明, 黃瓜與西芹間作處理土壤真菌OUT總數(shù)最少, 為1 628種, 分別比黃瓜單作和西芹單作降低3.84%和8.64%。說明黃瓜與西芹間作降低了土壤真菌的種類和數(shù)量, 導致土壤物種相對豐度降低。黃瓜與西芹間作不但土壤真菌總數(shù)減少, 獨有種類數(shù)也與黃瓜單作和西芹單作不同, 僅為37種, 低于黃瓜單作(74種)和西芹單作(80種)。此結(jié)果進一步說明, 黃瓜與西芹間作處理后降低和減少了土壤中真菌的種類和數(shù)量。

2.2 黃瓜與西芹間作土壤真菌Alpha多樣性分析

表2表明, 黃瓜與西芹間作處理土壤真菌的Alpha多樣性指標均低于兩個單作處理, 黃瓜單作次之, 西芹單作最高。Shannon指數(shù)比西芹單作和黃瓜單作分別降低6.57%和3.03%, Chao1指數(shù)降低12.31%和11.51%, Simpson指數(shù)降低61.03%。4種Alpha多樣性指數(shù)的降低說明黃瓜與西芹間作土壤真菌物種數(shù)比單作減少, 真菌菌群多樣性水平除低。但各指數(shù)的變化均未達顯著性(>0.05)。此結(jié)果與黃瓜與西芹間作土壤OUT分布Venn圖結(jié)果一致。

圖1 黃瓜與西芹間作土壤的真菌OUT分布Venn圖

JZ: 黃瓜與西芹間作; HD: 黃瓜單作; XD: 西芹單作。JZ: cucumber and celery intercropping; HD: cucumber monoculture; XD: celery monoculture.

表2 黃瓜與西芹間作土壤的真菌Alpha多樣性指數(shù)

小寫字母相同表示不同處理間差異不顯著(>0.05)。Data with same lowercase letters are not significantly different at 0.05 level.

2.3 黃瓜與西芹間作土壤真菌在門水平上的分布

2.3.1 門水平的群落組成

在門分類水平上, 黃瓜與西芹間作土壤真菌群落組成見圖2。宏基因組ITS共檢測出5個菌門, 子囊菌門(Ascomycota)、接合菌門(Zygomycota)、擔子菌門(Basidiomycota)為3個主要菌門。黃瓜與西芹間作處理土壤的這3個菌門相對豐度最高, 達95.50%; 黃瓜單作和西芹單作分別為94.23%和93.17%。說明黃瓜與西芹間作土壤真菌菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。所有菌門中, 子囊菌門為優(yōu)勢菌門, 黃瓜與西芹間作土壤所占比例最高, 為89.1%, 黃瓜單作和西芹單作土壤中比例分別為85.9%和83.27%; 接合菌門為第二優(yōu)勢菌群, 西芹單作所占比例最高, 為6.07%, 黃瓜單作和黃瓜與西芹間作比例分別為4.3%和3.2%; 擔子菌門為第三優(yōu)勢菌群, 黃瓜單作所占比例最高, 為4.17%, 西芹單作和黃瓜與西芹間作比例分別為3.83%和3.2%。其他菌門中, 壺菌門(Chytridiomycota)和球囊菌門(Glomeromycota)所占比例較低, 均小于1%。

2.3.2 門水平上群落分布

黃瓜與西芹間作土壤的真菌門水平物種分類熱圖如圖3所示, 不同處理土壤的真菌群落組成表現(xiàn)出了一定差異性。在門分類水平上, 西芹單作的比對期望值(expectation value)最大, 顏色最深, 物種豐富度高, 黃瓜單作和黃瓜與西芹間作次之。聚類分析表明, 黃瓜與西芹間作和黃瓜單作的真菌種類豐度一致, 群落結(jié)構(gòu)相似, 西芹單作與之不同。子囊菌門和擔子菌門聚為一類, 在不同處理土壤中表達量為西芹單作>黃瓜單作>黃瓜與西芹間作。

2.4 黃瓜與西芹間作土壤真菌在屬水平上分布

2.4.1 屬水平的群落組成

共檢測出329個真菌屬, 表3列出了黃瓜與西芹間作相對豐度比例大于1%的屬。其中、光黑殼屬()、絲孢菌屬()、被孢霉屬()、枝孢屬()、毛殼屬()、、柄孢殼菌屬()、鏈格孢屬()、為主要屬, 相對豐度比例前12種的菌屬占全部菌屬的49.4%, 其中, 黃瓜與西芹間作所占比例最高, 為50.72%, 黃瓜單作和西芹單作分別為50.47%和47.17%。未分類或未鑒別菌種平均占9.3%, 說明黃瓜與西芹間作土壤中真菌菌屬發(fā)生了變化。相對豐度大于1%的菌屬中, 黃瓜與西芹間作土壤的、光黑殼屬、枝孢屬、漆斑菌屬()、、柄孢殼菌屬、鏈格孢屬所占比例均高于黃瓜單作和西芹單作。

2.4.2 屬水平的群落分布

黃瓜與西芹間作土壤真菌屬水平的物種分類熱圖如圖4所示。不同處理土壤真菌群落組成既有一定相似性, 又表現(xiàn)出了一定差異。從圖4可知, 西芹單作的比對期望值(expectation value)最大, 顏色最深, 物種豐富度高, 黃瓜單作和黃瓜與西芹間作次之。聚類分析表明, 黃瓜與西芹間作和黃瓜單作的真菌種類豐度一致, 群落結(jié)構(gòu)相似, 聚為一類, 西芹單作與之不同。和絲孢菌屬聚為一類, 在各土樣中表達量為西芹單作>黃瓜單作>黃瓜與西芹間作; 鏈格孢屬和聚為一類, 在各處理土壤中的表達量為西芹單作>黃瓜與西芹間作>黃瓜單作。值得一提的是和枝孢屬,在各處理土壤中表達量為黃瓜與西芹間作>西芹單作>黃瓜單作, 而枝孢屬為黃瓜與西芹間作>黃瓜單作>西芹單作。

圖2 黃瓜與西芹間作土壤真菌門水平的群落組成

JZ: 黃瓜與西芹間作; HD: 黃瓜單作; XD: 西芹單作。JZ: cucumber and celery intercropping; HD: cucumber monoculture; XD: celery monoculture.

圖3 黃瓜與西芹間作土壤門水平上真菌物種分類熱圖

JZ: 黃瓜與西芹間作; HD: 黃瓜單作; XD: 西芹單作。JZ: cucumber and celery intercropping; HD: cucumber monoculture; XD: celery monoculture.

表3 黃瓜與西芹間作土壤屬水平真菌的群落組成

圖4 黃瓜與西芹間作處理土壤屬水平上真菌物種分類熱圖

JZ: 黃瓜與西芹間作; HD: 黃瓜單作; XD: 西芹單作。JZ: cucumber and celery intercropping; HD: cucumber monoculture; XD: celery monoculture.

3 討論與結(jié)論

植物長期連作容易引起土傳病害的發(fā)生, 是由于長期連作導致有益微生物數(shù)量減少, 病原微生物富集, 最終導致土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與組成失衡, 使病原菌更容易侵染植物而土傳病害頻發(fā)。大量研究表明, 植物土傳病害的病原菌多為真菌, 譬如尖孢鐮刀菌()、黃萎輪枝孢菌()、腐霉菌(spp.)等[14-15]。利用ITS進行土壤真菌多樣性的測序分析是環(huán)境微生物多樣性測序的首選方法[16]。已有大量研究表明, ITS高通量測序技術(shù)已在辣椒(L.)[17]、人參(C. A. Me)[18]、煙草(L.)[19]、小麥[20]等多種作物上應用, 而在黃瓜上的應用研究相對還較少。本試驗采用ITS測序技術(shù)分析不同處理土壤真菌的多樣性變化規(guī)律, 發(fā)現(xiàn)黃瓜與西芹間作土壤的OTU數(shù)、真菌數(shù)量和種類減少, 真菌多樣性水平降低, 這與陳澤斌等[19]研究結(jié)果一致, 與康林玉等[17]研究結(jié)果不一致。本研究與前人結(jié)果不一致的原因是由于病原菌的數(shù)量和種類減少, 還是有益菌的數(shù)量和種類減少, 有待于進一步鑒定和分析。

真菌種類不同, 在土壤中發(fā)揮的作用也不同。有研究表明, 真菌是土壤微生物中推動土壤生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的重要成員, 在土壤中發(fā)揮著重要的分解作用[21]。如接合菌門中的毛霉屬()、根霉屬()、被孢霉屬等真菌能分解土壤中纖維素、果膠、木質(zhì)素、淀粉等物質(zhì), 而毛殼屬、鐮刀菌屬()、木霉屬()等真菌是土壤中常見的纖維素分解者[22]。子囊菌門和接合菌門的真菌能夠通過根被組織聚集, 促進根系對營養(yǎng)元素的吸收和有機物質(zhì)分解, 提高土壤中有機質(zhì)和養(yǎng)分含量, 從而有利于根系生長。本試驗宏基因組ITS共檢測出5個菌門, 子囊菌門、接合菌門和擔子菌門為優(yōu)勢菌門, 這與很多學者用MiSeq平臺ITS測序結(jié)果一致[23]。這3類菌門中, 黃瓜與西芹間作土壤增加了子囊菌門相對豐度, 但降低了接合菌門和擔子菌門相對豐度。本試驗中, 對于接合菌門的鑒定結(jié)果與李發(fā)虎等[21]的研究不一致, 可能是由于對黃瓜栽培方式不同造成的, 本試驗黃瓜與西芹間作, 而李發(fā)虎等為黃瓜單作且土壤中施有生物炭。對于擔子菌門研究結(jié)果與冀錦華等[24]不一致, 可能是由于作物種類不同。

本試驗中, 未分類或未鑒別菌門占5.1%, 所占比例較大, 說明還有很多種類的真菌有待進一步鑒定和分類。其他菌門中壺菌門和球囊菌門所占比例較低, 均小于1%。黃瓜與西芹間作土壤的門水平分類熱圖表明, 黃瓜與西芹間作處理與黃瓜單作土壤真菌群落組成有一定相似性, 與西芹單作表現(xiàn)出了一定的差異性。土壤真菌OTU分布Venn圖和Alpha多樣性分析結(jié)果呈現(xiàn)的規(guī)律性一致。

在屬分類水平上共檢測出329類真菌屬, 黃瓜與西芹間作增加了土壤光黑殼屬、枝孢屬、漆斑菌屬、、柄孢殼菌屬和鏈格孢屬相對豐度。其中,被證實是中國一個新記錄種, 其功能研究還未見報道[25]。枝孢屬真菌可寄生于植物地上各部位引起病害, 常造成一定的經(jīng)濟損失, 是具有重要經(jīng)濟意義和研究價值的真菌類群[26]。而本試驗中和枝孢屬與其他屬真菌相對豐度不同, 在黃瓜與西芹間作土壤相對豐度高于黃瓜單作和西芹單作, 對于這兩種真菌菌屬相對豐度的增加及其對作物病害的影響還有待于進一步試驗驗證和證實。光黑殼屬[27]、漆斑菌屬[28]被證實是植物一種內(nèi)生菌, 本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)西芹根能夠分泌一些酸類、酯類、酚類、醇類及含氮化合物等物質(zhì)[29], 這些根系分泌物可為根際微生物提供糖、氨基酸等營養(yǎng)的多種初級代謝產(chǎn)物和一些更復雜的次級代謝產(chǎn)物, 同時, 根際促生菌往往通過次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生發(fā)揮促生和防病效應。而本試驗中, 黃瓜與西芹間作增加了光黑殼屬和漆斑菌屬的相對豐度, 這可能也正是二者間作后降低黃瓜田間枯萎病發(fā)生的主要原因之一[12]。有研究表明, 鏈格孢屬是引起藥用植物病害的重要病原之一[30]。本試驗中, 有關(guān)黃瓜與西芹間作土壤中哪些菌為有益菌, 哪些為有害菌, 這些菌與黃瓜生長發(fā)育和土傳病害之間的關(guān)系還需進一步深入研究。未分類或未鑒別菌種平均占9.3%, 說明不同處理土壤中, 還有很大一部分菌屬未鑒別出來, 還有待于進一步鑒定和分析。屬水平分類熱圖表明, 黃瓜與西芹間作和黃瓜單作真菌種類豐度一致, 群落結(jié)構(gòu)相似, 聚為一類, 西芹單作與之不同, 此結(jié)果與門檢測水平結(jié)果一致。

綜上所述, 黃瓜與西芹間作改變了土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)和組成, 增加了一些有益菌的相對豐度和組成, 提高了土壤真菌的生物多樣性水平, 為以后黃瓜土壤有益微生物良好環(huán)境的創(chuàng)造和減少病原菌發(fā)生打下了良好的基礎(chǔ), 并提供了科學理論依據(jù)。

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Soil fungal ITS diversity in cucumber-celery intercropping*

QIN Lijin1,2, YU Tiantian1, WANG Jiaming1, GAO Yinbiao1, WANG Shouzheng1, LI Zheng1,YUN Xingfu2**

(1. College of Life Science, Chifeng University, Chifeng 024000, China; 2. Agricultural College of Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)

Cucumber wilt is a soil-borne disease that retards cucumber production. Intercropping can be used to reduce the prevalence of plant soil-borne diseases, and celery is widely used in intercropping because of its allelopathic property. This study was carried out to explore the effect of cucumber and celery intercropping on cucumber fusarium wilt and soil fungal diversity. Soils from celery monoculture, cucumber monoculture, and cucumber and celery intercropping were analyzed for fungal ITS diversity. The amount of OUT and the Alpha diversity of soil fungi were reduced with the intercropping. Observed species index, Shannon index, Chao1 index, and Simpson index showed reducing for the intercropping though change was not significant. Five fungal phyla were identified, among which Ascomycota, Zygomycota, and Basidiomycota were the primary ones, accounting for up to 95.50% of the total phyla with the intercropping. Cucumber and celery intercropping and cucumber monoculture appeared to be in the same cluster of phyla, clearly distinct from celery monoculture. There were 329 fungal genera that were identified, and half of their abundance was accounted for by 12 genera, specifically 50.72%, 50.47%, and 47.17% for cucumber and celery intercropping, cucumber monoculture, and celery monoculture, respectively. The genus cluster distribution was consistent with the phylum distribution. Cucumber and celery intercropping altered the structure and composition of the soil fungal community, specifically enriching fungal diversity. The information provided an insight into the use of biological means to control soil-borne diseases encountered in cucumber production.

Cucumber and celery intercropping; ITS fungal sequencingtechnique; Soil fungi; Fungal community; Diversity indexes

, E-mail: yxf5807@163.com

May 19, 2018;

Dec. 14, 2018

10.13930/j.cnki.cjea.180484

S476

A

2096-6237(2019)04-0529-08

云興福, 研究方向為高寒地區(qū)蔬菜栽培與生理。E-mail: yxf5807@163.com

秦立金, 研究方向為設(shè)施蔬菜土傳病害生物防治與土壤修復。E-mail: 1597355169@qq.com

2018-05-19

2018-12-14

* This study was founded by the National Natural Science Foundation of China (31160100), Major Science and Technology Project of Inner Mongolia Autonomous Region in 2018, Application Technology Research and Development Project of Inner Mongolia Autonomous Region (201602050).

* 國家自然科學基金項目(31160100)、2018年內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項和內(nèi)蒙古自治區(qū)應用技術(shù)研究與開發(fā)項目(201602050)資助

秦立金, 于田田, 王佳明, 高寅彪, 王守政, 李錚, 云興福. 黃瓜與西芹間作對黃瓜土壤真菌ITS多樣性分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文), 2019, 27(4): 529-536

QIN L J, YU T T, WANG J M, GAO Y B, WANG S Z, LI Z, YUN X F. Soil fungal ITS diversity in cucumber-celery intercropping[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2019, 27(4): 529-536