呂燕 王文彬 茍琪 王英娜 李靖宇 劉建利
(1. 北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,銀川 750021;2. 河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,保定 071002)
寧夏枸杞(Lycium barbarum L.)屬茄科枸杞屬,為藥食同源植物,在寧夏、青海、甘肅、新疆和內(nèi)蒙古等地分布最廣[1]。其果實(shí)枸杞子、葉和根含有甜菜堿、東莨菪素等藥理活性物質(zhì)、桂皮酸和多酸類(lèi)物質(zhì)以及多種維生素和氨基酸,具有抗腫瘤、降血壓和防衰老的作用,為鹽堿地造林和經(jīng)濟(jì)林的首選樹(shù)種[2]。隨著寧夏枸杞規(guī)模化種植面積的擴(kuò)大和種植年限的增加,化肥、農(nóng)藥的大量使用使土壤透氣性減弱,根腐病大規(guī)模發(fā)生,并有逐年加重趨勢(shì)[3-4]。寧夏枸杞根腐病是一種由鐮刀菌屬真菌(Fusarium spp.)所引起的使植株葉片發(fā)黃、枝條萎縮嚴(yán)重時(shí)整株枯死的毀滅性病害,給枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失[5-6]。
寧夏枸杞根腐病防治方法主要有培育抗性品種、農(nóng)業(yè)管理[7]、化學(xué)殺菌劑和生物防治。在寧夏枸杞插條時(shí)可用高錳酸鉀、20%抗枯寧水劑或15%混合氨基酸鋅鎂水劑定根;發(fā)病初期可用50%甲基托布津或50%多菌靈澆灌根部;葉片發(fā)黃、枝條萎縮、側(cè)枝枯死的植株,立即拔除后用5%的石灰乳消毒,以防蔓延[8]。陳伶俐等[9]研究10種殺菌劑對(duì)枸杞根腐病菌的毒力發(fā)現(xiàn),2.5%咯菌腈毒力最強(qiáng)。生物防治寧夏枸杞根腐病亦有開(kāi)展,張小彥等[10]在健康枸杞植株根際土壤中分離中華根瘤菌(Sinorhizobium sp.)和綠僵菌(Metarhizium sp.)對(duì)枸杞根腐病菌具有良好抑制效果;宋學(xué)云等[11]在田間應(yīng)用海洋芽孢桿菌可濕性粉劑和多粘類(lèi)芽孢桿菌可濕性粉劑對(duì)枸杞根腐病進(jìn)行防治,防控效果顯著,發(fā)病率分別降低81.48%和61.27%。
叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是土壤習(xí)居真菌,是植物根圍微生物區(qū)系最重要的成員之一,在園藝、農(nóng)作物和林業(yè)生產(chǎn)中,AMF既可作為生物肥料,又可作為生防藥劑,提高植物對(duì)土傳病害的抗性[12],誘導(dǎo)植物抵抗生物脅迫[13]。李敏[14]在田間和盆栽條件下研究AMF對(duì)西瓜生長(zhǎng)的影響以及與由根內(nèi)鐮刀菌Fusarium oxysporum f.sp.niveum引起的枯萎病發(fā)生的關(guān)系發(fā)現(xiàn),接種AMF能顯著促進(jìn)西瓜植株的生長(zhǎng)并降低枯萎病發(fā)病率。Jamiolkowska等[15]研究接種AMF對(duì)辣椒根腐病的生長(zhǎng)和防治發(fā)現(xiàn),接種AMF的辣椒根系發(fā)育好于接種尖孢鐮刀菌的根系并提高辣椒幼苗的光合活性。AMF與其他有益微生物共同接種對(duì)病原體亦表現(xiàn)出更大的抵抗?jié)摿?。Nafady等[16]研究AMF和植物促生酵母(Brettanomyces naardensis)的聯(lián)合作用對(duì)由Macrophomina phaseolina引起的向日葵根腐病和炭腐病的影響,結(jié)果表明,雙接種通過(guò)增加植物的養(yǎng)分利用率來(lái)誘導(dǎo)免疫系統(tǒng);Gao等[17]研究了接種Funnelliformis mosseae、Glomus tortuosum和根瘤菌Sinorhizobium medicae對(duì)苜蓿根腐病的聯(lián)合防治效果,發(fā)現(xiàn)在A(yíng)MF和S.medicae存在下,植株的N、P濃度均顯著高于不存在A(yíng)MF和S.medicae的植株;接種AMF可增加結(jié)瘤數(shù)且植物病害相關(guān)酶、過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶含量升高。
AMF應(yīng)用于植物病害的防治具有很大的應(yīng)用前景,但寧夏枸杞健康植株根腐病發(fā)病后,其根區(qū)土壤AMF群落如何發(fā)生變化尚不清楚。
本研究以不同樣地寧夏枸杞健康植株和根腐病發(fā)病植株根系和根區(qū)土壤為研究材料,鑒定寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF群落組成,并分析根腐病發(fā)病后對(duì)寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF群落組成、多樣性及結(jié)構(gòu)的影響,為后續(xù)開(kāi)展應(yīng)用AMF防控寧夏枸杞根腐病奠定基礎(chǔ)。
2019 年 8 月在寧夏銀川(38°39′N(xiāo),106°9′E)、寧夏中寧(37°28′N(xiāo),105°37′E)和甘肅靖遠(yuǎn)(36°54′N(xiāo),105°9′E)樣地分別選取3個(gè)樣方,在每個(gè)樣方選取‘寧杞1號(hào)’品種10株健康植株和10株根腐病發(fā)病植株(根部明顯腐爛,葉片變黃、萎蔫、脫落大于80%),去除表面枯枝凋落物,挖出植株,輕輕抖落根區(qū)土壤、收集根樣并放入自封袋,每個(gè)樣地3個(gè)生物學(xué)重復(fù),樣品編號(hào)分別為“銀川Yinchuan(‘健康 樹(shù) Healthy tree’,‘ 病 樹(shù) Root rot-infected tree’)”,“ 中 寧 Zhongning(‘ 健 康 樹(shù) Healthy tree’,‘ 病 樹(shù)Root rot-infected tree’)”,“靖遠(yuǎn) Jingyuan(‘健康樹(shù)Healthy tree’,‘病樹(shù) Root rot-infected tree’)”。土壤樣品過(guò)2 mm篩,部分土壤樣品陰干后于4℃冷藏保存,用于土壤理化性質(zhì)和AMF分離鑒定;陰干根樣用于A(yíng)MF侵染率的測(cè)定。
1.2.1 AMF分離鑒定 土壤樣品風(fēng)干后過(guò)2 mm篩準(zhǔn)確稱(chēng)取10 g,用濕篩傾析-蔗糖離心法[18]分離AMF孢子,在體視顯微鏡下觀(guān)察并記錄孢子數(shù)量。將孢子置于浮載劑(水、乳酸甘油、PVLG)中壓片處理,在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察孢子大小、形態(tài)、顏色、表面紋飾、孢壁結(jié)構(gòu)、連孢菌絲和內(nèi)含物等特征,并拍照記錄。根據(jù)國(guó)際AM真菌保藏中心(INVAM) 在 http://invam.wvu.edu/和 http://www.amf-phylogeny.com/上提供的最新分類(lèi)描述及圖片進(jìn)行種屬鑒定。
1.2.2 AMF多樣性測(cè)定 參照劉海躍[19]的方法對(duì)AMF孢子密度、種豐度、相對(duì)多度及物種多樣性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
孢子密度(spore density,SD):10 g風(fēng)干土中孢子數(shù)量;種豐度(species richness,SR):10 g土樣含有AMF的種數(shù);相對(duì)多度(relative abundance,RA):AMF某種或?qū)俚逆咦訑?shù)/該樣地AMF總孢子數(shù)×100%;分離頻度(frequency,F(xiàn)):AMF某屬或種出現(xiàn)次數(shù)/土樣數(shù)×100%;重要值(important value,IV):某樣地AMF種或?qū)俜蛛x頻度與相對(duì)多度之和平均值,即IV=(F+RA)/2;根據(jù)重要值將AMF優(yōu)勢(shì)度劃分為4個(gè)等級(jí),即IV>60%為優(yōu)勢(shì)屬(種),40%<IV≤ 60%為亞優(yōu)勢(shì)屬(種),20%<IV≤40%為伴生屬(種),IV≤20%為偶見(jiàn)屬(種);
式中,S為某采樣點(diǎn)AMF種類(lèi)數(shù),Pi為種i所占比例。
1.2.3 AMF定殖率測(cè)定 依據(jù)Phillips等[20]方法計(jì)算AMF結(jié)構(gòu)定殖率。將收集的根樣用蒸餾水反復(fù)沖洗3次后,置于10% KOH溶液中,于90℃水浴45-60 min;棄去KOH溶液后加入堿性H2O2,室溫下放置20 min后洗去堿性H2O2;加入2%鹽酸,室溫酸化5 min,加入0.5%酸性品紅置于90℃水浴中染色30 min,棄去染色液后,加入乳酸甘油溶液(1∶1∶1)室溫下脫色24 h。隨機(jī)選取30個(gè)長(zhǎng)度為1 cm根段,壓片后于電子顯微鏡下觀(guān)察并計(jì)算AMF定殖率。
1.2.4 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 采用電位法測(cè)定pH,采用凱氏定氮法測(cè)定全氮(total nitrogen,TN),采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定全磷(total phosphorus,TP),采用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷(available phosphorus,AP),采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)(organic matter,OM),采用氫氟酸高氯酸銷(xiāo)煮法測(cè)定全鉀(total potassium,TK),采用醋酸銨-火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀(available potassium,AK),采用紫外分光光度法測(cè)定硝態(tài)氮(nitrate nitrogen,NO3--N),采用苯酚-次氯酸鹽法測(cè)定氨態(tài)氮(ammonia nitrogen,NH4+-N)。采用Braford法測(cè)定土壤中易提取球囊霉素(easily extractable glomalin-related soil protein,EEG)和總球囊霉素(total glomalin-related soil protein,TG)。
1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016處理后,用SPSS 20.0軟件進(jìn)行2組t檢驗(yàn),以P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著;用Excel 2016對(duì)AMF屬種組成進(jìn)行作圖;用美吉生信云平臺(tái)工具(https://cloud.majorbio.com/)進(jìn)行組間差異分析和PCoA分析;運(yùn)用R語(yǔ)言(R×64 3.5.1)“vegan”包進(jìn)行PERMANOVA分析;運(yùn)用微生太生科云平臺(tái)(https://www.bioincloud.tech/#/)對(duì)AMF與土壤因子進(jìn)行RDA分析和環(huán)境因子相關(guān)性分析。
由表1可知,不同樣地寧夏枸杞健康植株土壤與根腐病發(fā)病植株土壤全磷、氨態(tài)氮、全氮、速效鉀和速效磷含量無(wú)顯著性差異;銀川樣地健康植株土壤與根腐病發(fā)病植株有機(jī)質(zhì)含量存在顯著性差異,健康植株土壤低于根腐病發(fā)病植株土壤;不同樣地健康植株土壤與根腐病發(fā)病植株土壤的硝態(tài)氮含量均存在顯著性差異,銀川和中寧樣地根腐病發(fā)病植株土壤高于健康植株土壤,但靖遠(yuǎn)樣地健康植株土壤高于根腐病發(fā)病植株土壤;靖遠(yuǎn)樣地全鉀含量存在顯著性差異,健康植株土壤高于根腐病發(fā)病植株土壤;中寧樣地健康植株土壤與根腐病發(fā)病植株pH存在顯著性差異,根腐病發(fā)病使中寧樣地土壤pH升高。由表1可知,根腐病發(fā)生與土壤理化因子中有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)。
表1 不同樣地寧夏枸杞健康與根腐病發(fā)病植株土壤理化性質(zhì)Table 1 Physicochemical properties of soil around healthy and root rot-infected L. barbarum L. plants from different cultivated sites
由表2可知,銀川樣地健康植株和發(fā)病植株土壤AMF孢子密度分別為9.77個(gè)/g和9.70個(gè)/g,AMF總侵染率分別為2.50%和7.72%,土壤樣品孢子密度和AMF總侵染率最低;中寧樣地健康植株和發(fā)病植株土壤AMF孢子密度分別為34.90個(gè)/g和36.40個(gè)/g,AMF總侵染率分別為10.27%和17.85%;靖遠(yuǎn)樣地健康植株和發(fā)病植株土壤AMF孢子密度分別為36.30個(gè)/g和42.67個(gè)/g,AMF總侵染率分別為30.00%和33.23%,3個(gè)樣地健康植株和發(fā)病植株土壤AMF孢子密度和AMF總侵染率無(wú)顯著變化。
表2 不同樣地寧夏枸杞健康與根腐病發(fā)病植株土壤AMF孢子密度、侵染率和球囊霉素Table 2 AMF spore density,infection rate and glomalin content in the soil of healthy and root rot plants of L. barbarum L.from different cultivated sites
不同樣地健康植株和發(fā)病植株土壤易提取球囊霉素和總球囊霉素存在差異。銀川樣地健康植株和發(fā)病植株土壤易提取球囊霉素分別為20.71 mg/g和29.37 mg/g,總球囊霉素分別為57.16 mg/g和70.5 mg/g;中寧樣地健康植株和發(fā)病植株土壤易提取球囊霉素分別為18.09 mg/g和24.42 mg/g,總球囊霉素分別為61.74 mg/g和67.65 mg/g;靖遠(yuǎn)樣地健康植株和發(fā)病植株土壤易提取球囊霉素分別為12.54 mg/g和22.42 mg/g,總球囊霉素分別為50.50 mg/g和55.76 mg/g。中寧樣地健康植株土壤易提取球囊霉素含量顯著小于發(fā)病植株土壤。
因此,寧夏枸杞健康植株受根腐病病原菌入侵后,AMF孢子密度、總侵染率和總球囊霉素含量不發(fā)生顯著變化,中寧樣地寧夏枸杞健康植株根腐病發(fā)病后易提取球囊霉素含量升高。
在3個(gè)樣地共分離到AMF 6屬32種,包括無(wú)梗囊霉屬(Acaulospora)9種;近明球囊霉屬(Claroideoglomus)4種;球囊霉屬(Glomus)11種,未定種3種;根孢囊霉屬(Rhizophagus)1種;盾巨孢囊霉屬(Scutellospora)1種;隔球囊霉屬(Septoglomus)3種(圖1)。其中,銀川健康植株土壤樣品鑒定出4屬16種,銀川根腐病發(fā)病植株土壤樣品鑒定出5屬17種,中寧健康植株土壤樣品鑒定出6屬22種,中寧根腐病發(fā)病植株土壤樣品鑒定出6屬19種,靖遠(yuǎn)健康植株土壤樣品鑒定出4屬18種,靖遠(yuǎn)根腐病發(fā)病植株土壤樣品鑒定出5屬16種。
圖1 AMF孢子形態(tài)Fig.1 Spore morphology of AMF
由圖2可知,在屬水平,不同樣地樣品AMF的組成存在差異。銀川樣地健康和發(fā)病植株、中寧樣地健康植株和靖遠(yuǎn)樣地健康植株土壤優(yōu)勢(shì)屬為球囊霉屬,但靖遠(yuǎn)樣地發(fā)病植株土壤優(yōu)勢(shì)屬為無(wú)梗囊霉屬,中寧樣地發(fā)病植株土壤優(yōu)勢(shì)屬為根孢囊霉屬;中寧樣地健康植株土壤次優(yōu)勢(shì)屬為根孢囊霉屬,發(fā)病植株土壤為無(wú)梗囊霉屬,近明球囊霉屬僅在中寧樣地出現(xiàn);靖遠(yuǎn)樣地健康植株土壤次優(yōu)勢(shì)屬為無(wú)梗囊霉屬,發(fā)病植株土壤次優(yōu)勢(shì)屬為球囊霉屬。
圖2 屬水平不同樣地寧夏枸杞健康與根腐病發(fā)病植株根區(qū)土中AMF相對(duì)豐度圖Fig.2 Relative abundance of AMF community at genus level among healthy and root rot-infected plants of L. barbarum L. from different cultivated sites
因此,寧夏枸杞植株受根腐病病原菌侵染后,銀川樣地寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF優(yōu)勢(shì)屬未發(fā)生改變,中寧樣地優(yōu)勢(shì)屬?gòu)那蚰颐箤僮優(yōu)楦吣颐箤?,靖遠(yuǎn)樣地優(yōu)勢(shì)屬?gòu)那蚰颐箤僮優(yōu)闊o(wú)梗囊霉屬,各屬的相對(duì)豐度在健康和罹病植株之間無(wú)顯著差異。
在種水平,地表球囊霉(G. versiforme)為銀川樣地健康和發(fā)病植株根區(qū)土壤的優(yōu)勢(shì)種;中寧樣地健康植株根區(qū)土壤的優(yōu)勢(shì)種為明根孢囊霉(R.clarus);但靖遠(yuǎn)樣地健康植株根區(qū)土壤優(yōu)勢(shì)種為大果球囊霉(G. macrocarpum),發(fā)病植株根區(qū)土壤的優(yōu)勢(shì)種為細(xì)凹無(wú)梗囊霉(A. scrobiculata)。黑球囊霉(G.melanosporum)、網(wǎng)狀球囊霉(G. reticulatum)、地表球囊霉(G. versiforme)和縮隔球囊霉(S. constrictum)為所有樣地健康植株和病樹(shù)植株根區(qū)土壤AMF的共有種(表3)。結(jié)果表明,根腐病造成靖遠(yuǎn)樣地優(yōu)勢(shì)種發(fā)生變化,從大果球囊霉變?yōu)榧?xì)凹無(wú)梗囊霉,但對(duì)銀川樣地和中寧樣地優(yōu)勢(shì)種無(wú)顯著影響,銀川樣地仍為地表球囊霉,中寧樣地仍為明根孢囊霉。
表3 種水平AMF空間分布重要值Table 3 Important value of spatial distribution of AMF at species level
組間差異物種顯示,根腐病造成銀川樣地網(wǎng)狀球囊霉(G. reticulatum)和凹坑球囊霉(A. excavate)相對(duì)豐度顯著降低,細(xì)凹無(wú)梗囊霉(A. scrobiculata)、多梗球囊霉(G. multicaule)和扭形球囊霉(G.tortuosum)相對(duì)豐度顯著上升(圖3-A);中寧樣地健康植株根區(qū)土壤AMF占比顯著大于根腐病發(fā)病植株的有黏質(zhì)隔球囊霉(S. viscosum)、大果球囊霉(G.macrocarpum)和蜜色無(wú)梗囊霉(A. mellea),根腐病發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF占比顯著大于健康植株的有近明球囊霉(C. luteum)、明根孢囊霉(R. clarus)和扭形球囊霉(G. tortuosum),根腐病造成黏質(zhì)隔球囊霉、大果球囊霉、蜜色無(wú)梗囊霉相對(duì)豐度顯著降低,明根孢囊霉相對(duì)豐度顯著升高(圖3-B);靖遠(yuǎn)樣地健康植株根區(qū)土壤AMF占比顯著大于根腐病發(fā)病植株的有大果球囊霉(G. macrocarpum)和G. sp1,根腐病發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF占比顯著大于健康植株的有細(xì)凹無(wú)梗囊霉(A. scrobiculata)、沙荒隔球囊霉(S. deserticola)和凹坑無(wú)梗囊霉(A. excavate),根腐病造成大果球囊霉和G. sp1相對(duì)豐度顯著降低,細(xì)凹無(wú)梗囊霉、沙荒隔球囊霉和凹坑無(wú)梗囊霉相對(duì)豐度顯著升高(圖3-C)。
圖3 種水平不同樣地寧夏枸杞健康與根腐病發(fā)病植株根區(qū)土中AMF差異物種Fig. 3 AMF differentiated species in the root zone soil of L. barbarum L. healthy and root rot-infected plants at species level
由表4可知,銀川樣地寧夏枸杞健康植株和發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF物種豐度分別為11.00和13.00,中寧樣地分別為16.00和13.33,靖遠(yuǎn)樣地分別為14.00和13.67,3個(gè)樣地AMF物種豐度均無(wú)顯著差異。銀川樣地寧夏枸杞根腐病發(fā)病后寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF香農(nóng)威納指數(shù)顯著升高,中寧樣地和靖遠(yuǎn)樣地寧夏枸杞根腐病發(fā)病后香農(nóng)威納指數(shù)呈下降趨勢(shì),但不存在顯著性差異。因此,根腐病發(fā)病后,銀川樣地寧夏枸杞根區(qū)土壤AMFα-多樣性升高,中寧樣地和靖遠(yuǎn)樣地α-多樣性無(wú)顯著變化。
表4 不同樣地寧夏枸杞健康和根腐病發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF物種豐度和α-多樣性Table 4 AMF species richness and α-diversity in soil of healthy and infected plants of L. barbarum L. from different cultivated sites
基于Bray-Curtis距離的PCoA分析(principal co-ordinates analysis)結(jié)果(圖4)顯示,銀川樣地寧夏枸杞健康植株和發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF群落組成更相似,中寧樣地和靖遠(yuǎn)樣地寧夏枸杞健康植株和發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF群落組成存在差異;PERMANOVA分析顯示不同樣地寧夏枸杞健康植株和發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF群落組成差異顯著(R2=0.875,P=0.001)。結(jié)果表明,寧夏枸杞根腐病發(fā)病后根區(qū)土壤AMF群落組成發(fā)生改變。
圖4 基于Bray-Curtis距離AMF群落的PCoA圖Fig.4 PCoA plot based on Bray-Curtis similarities of AMF community
對(duì)土壤理化性質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行RDA分析,在銀川樣地,速效鉀是健康植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子,有機(jī)質(zhì)是罹病植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子(圖5-A);在中寧樣地,硝態(tài)氮是健康植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子,全氮和氨態(tài)氮是罹病植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子(圖5-B);在靖遠(yuǎn)樣地,全磷是健康植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子,全鉀和硝態(tài)氮是罹病植株根區(qū)土壤AMF分布的主要影響因子(圖5-C)。
圖5 AMF群落與土壤理化因子RDA分析Fig. 5 Redundancy analysis between AMF community and soil physicochemical properties
綜上所述,根腐病發(fā)生改變了影響寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF群落的土壤理化因子。
AMF物種多樣性和環(huán)境因子相關(guān)性分析表明(表5),速效磷含量與孢子密度呈顯著負(fù)相關(guān),速效鉀含量與種豐度呈顯著負(fù)相關(guān),其余土壤理化性質(zhì)與孢子密度和種豐度無(wú)顯著相關(guān)性;pH與AMF總侵染率呈顯著正相關(guān),其余土壤理化性質(zhì)與AMF侵染率無(wú)顯著相關(guān)性;所有土壤理化性質(zhì)與Shannon-Wiener指數(shù)無(wú)顯著相關(guān)性。
表5 AMF物種多樣性和環(huán)境因子相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between species diversity of AMF and environmental factors
對(duì)枸杞根系土壤中AMF群落的研究已有開(kāi)展。其中唐明等[21]用濕篩傾析法篩取VA菌根真菌的孢子和孢子果,發(fā)現(xiàn)寧夏中衛(wèi)地區(qū)的枸杞(L. chinense)根系土壤中優(yōu)勢(shì)種為雙型球囊霉(G.ambisporum),地球囊霉(G. geosporum)為少見(jiàn)種,單孢球囊霉(G. monosporum)為偶見(jiàn)種。劉洪光[22]采用濕篩傾析法對(duì)銀川產(chǎn)區(qū)寧夏枸杞(L. barbarum L.)根際土AMF孢子鑒定發(fā)現(xiàn)球囊霉屬為優(yōu)勢(shì)屬。張海涵[23]采用巢式PCR-DGGE和克隆測(cè)序技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)黃土高原旱區(qū)不同品種枸杞根系A(chǔ)MF均屬于球囊霉屬。盛敏[24]運(yùn)用濕篩傾析法研究寧夏平羅鹽堿土生境中枸杞(L. chinense)根際土壤AMF群落的有6個(gè)種,地表球囊霉(G. versiforrm)所占比例最高。本研究中銀川、中寧、靖遠(yuǎn)樣地寧夏枸杞健康植株和銀川樣地發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF優(yōu)勢(shì)屬均為球囊霉屬,與劉洪光[22]研究結(jié)果一致,銀川樣地健康植株和發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF優(yōu)勢(shì)種為地表球囊霉(G. versiforrm),與盛敏[24]研究結(jié)果一致;中寧樣地發(fā)病植株根區(qū)土壤AMF優(yōu)勢(shì)屬發(fā)生變化,發(fā)病植株優(yōu)勢(shì)屬為明根孢囊霉屬,優(yōu)勢(shì)種為明根孢囊霉(R. clarus),靖遠(yuǎn)樣地優(yōu)勢(shì)屬種為無(wú)梗囊霉屬凹坑無(wú)梗囊霉(A. excavate)。
趙蕾[25]對(duì)典型喀斯特區(qū)玉米紋枯病及根際土壤AMF群落特征調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)球囊霉屬和原囊霉屬(Archaeospora)的相對(duì)豐度表現(xiàn)為健康植株高于感病植株,本研究結(jié)果與其一致,發(fā)現(xiàn)銀川樣地健康植株優(yōu)勢(shì)屬均為球囊霉屬,且比例存在下降趨勢(shì)。宋放等[26]采用高通量測(cè)序技術(shù)研究贛州橘園根系A(chǔ)MF多樣性受黃龍病菌侵染影響時(shí)發(fā)現(xiàn)黃龍病菌侵染能夠顯著改變柑橘根系內(nèi)生AMF的群落結(jié)構(gòu),但對(duì)其總體豐度和多樣性無(wú)顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)中寧、靖遠(yuǎn)樣地寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF α-多樣性受根腐病菌影響不大,AMF多樣性無(wú)顯著變化;但銀川樣地寧夏枸杞受根腐病病原菌侵染后AMF α-多樣性顯著升高。張智慧等[27]對(duì)健康三七和根腐病三七根內(nèi)AMF和DSE侵染狀況研究發(fā)現(xiàn),健康三七的AMF侵染率顯著高于根腐病三七,AMF提高了三七的抗根腐病能力。本研究發(fā)現(xiàn)3個(gè)寧夏枸杞樣地健康植株和根腐病發(fā)病植株AMF侵染率無(wú)顯著差異,根腐病病原菌侵入寧夏枸杞根系后對(duì)AMF侵染率無(wú)影響。AMF物種多樣性與環(huán)境因子相關(guān)性顯示,土壤pH與AMF侵染率呈顯著正相關(guān),根腐病發(fā)病土壤酸堿度發(fā)生變化會(huì)影響AMF侵染率。
土著AMF長(zhǎng)期存在于土壤中,已適應(yīng)土壤的生態(tài)條件具備良好的生存優(yōu)勢(shì)[28]。使用AMF有助于在可持續(xù)和綜合的土壤傳播疾病管理中預(yù)防土傳疾病的發(fā)生[29],病原入侵前植物與AMF建立共生體可提前誘導(dǎo)寄主的抗病防御體系[30]。選取AMF菌種作用于植株時(shí)應(yīng)考慮土著AMF菌種。本研究發(fā)現(xiàn)靖遠(yuǎn)樣地健康植株AMF豐度大于發(fā)病植株,顯著差異種有大果球囊霉(G. macrocarpum)和G. sp1,銀川樣地顯著差異種有網(wǎng)狀球囊霉(G. reticulatum)和凹坑無(wú)梗囊霉(A. excavate),中寧樣地顯著差異種有黏質(zhì)隔球囊霉(S. viscosum)、大果球囊霉(G.macrocarpum)和蜜色無(wú)梗囊霉(A. mellea),后續(xù)試驗(yàn)可對(duì)上述不同樣地健康植株根區(qū)土壤AMF種進(jìn)行篩選并建立土著AMF菌劑,進(jìn)一步探究土著AMF對(duì)寧夏枸杞根腐病的作用。
有研究表明,土壤理化性質(zhì)通過(guò)影響AMF產(chǎn)孢影響其多樣性。如盛敏[24]研究發(fā)現(xiàn)AMF種的豐度和多樣性指數(shù)隨土壤養(yǎng)分(有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和堿解氮)的增加而降低,本研究也發(fā)現(xiàn)速效磷含量與孢子密度顯著負(fù)相關(guān),速效鉀含量與種豐度顯著負(fù)相關(guān),與盛敏研究結(jié)果一致,速效磷含量低的土壤更利于A(yíng)MF產(chǎn)孢。
根腐病發(fā)生改變寧夏枸杞根區(qū)土壤AMF群落結(jié)構(gòu),但對(duì)α-多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)類(lèi)群、物種組成等各個(gè)群落結(jié)構(gòu)特征在不同樣地之間影響不同。土壤理化性質(zhì)不影響AMF物種多樣性,但影響AMF定殖。