0引言
【研究意义】板蓝根，因其抗病毒和抗感染功效在一定程度上受到生长环境的影响[1]，而内生真菌对宿主生长、发育等具有较大影响，可以刺激宿主植物发芽和生长，并且在调节宿主植物养分吸收和增强抗逆性等方面发挥作用[2-4]。板蓝根主要分为春天和夏天种植。不同季节的板蓝根种植模式可能会引起土壤微生物群落的变化，从而影响板蓝根的生长和药效[5。因此，研究板蓝根的种植模式对其内生真菌群落的影响，对提高板蓝根的产量和药效具有重要意义。【前人研究进展】板蓝根生长与土壤中微生物群落密切相关。常规耕作和化肥施用可能导致土壤微生物的失衡，从而影响板蓝根的生长和药效[1.6-7]。牟燕等[5]对南板蓝根（Baphicacanthus cusia（Nees）Bre-mek.）的不同部位分离纯化并鉴定出的23株内生真菌均属于子囊菌门，分为3纲7目9科11属23种；对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有不同程度的抑制作用。【本研究切入点】作物播种和种植时间长短的不同，可能会导致内生菌和根际微生物的变化。目前，板蓝根内生菌及根际微生物研究鲜见报道。需研究不同季节板蓝根种植模式下内生真菌群落的动态变化。【拟解决的关键问题】采集新疆1年春季种植（SPS1）、2年春季连作种植（SPS2）以及1年夏季种植（SUS）板蓝根的不同种植模式的板蓝根根系，测序根系内生真菌进行高通量，揭示不同的种植模式会引起内生真菌的群落的种类及结构变化，探究春季和夏季种植对板蓝根内生真菌的影响，为板蓝根高产栽培提供研究依据。
材料与方法
1.1 材料
试验设在新疆农业科学院玛纳斯农业试验站。以南北方向种植板蓝根，行距 2 0 c m ，株距13cm，每个处理板蓝根面积各 
。在2023年选择一年春季种植（SPS）、夏季种植（SUS）和连续2年春季种植（SPS2）3个处理开展试验，每个处理3次重复。SPS2：板蓝根播种时间为2022年4月15日，收获时间为10月18日，第2年播种时间为2023年4月18日，收获时间为10月23日。SPS：板蓝根播种时间为2023年4月18日，收获时间为10月23日。SUS：板蓝根播种时间为2023年7月22日，收获时间为10月23日。各处理基肥和农家肥及栽培管理条件一致。在板蓝根收获期进行土壤取样。每个重复随机选取6个点采集 0 ～ 2 0 c m 土样；每个处理同时采集5株板蓝根，选择粗度为 
根系取样。采集后立即将土壤和根系样品放在冰上运送到实验室，土样均过 2 m m 的筛后 
下储存，用于测定土壤理化性质。根系样品 
下储存，用于根内微生物群落结构组成测定。
1.2 方法
1. 2. 1 内生真菌DNA的提取与纯化
将板蓝根根系在液氮中磨成粉末，称取 0 . 3 g 使用MoBioPowerSoilDNA分离试剂盒（MoBioLaboratories，美国进行DNA提取。DNA浓度通过NanoDropND-2000c紫外-可见分光光度计（NanoDropTechnologies，美国特拉华州威明顿）进
行测量。
1.2.2 内生真菌测序
使用PCR扩增基因组DNA。使用引物对ITS1，ITS4扩增，PCR扩增体积为 
，包括1 . 0 μ L 模板DNA， 0 . 5 μ L 前向和反向引物（16p m o lν μ L ）， 1 0 μ L PCRSuperMix（TransGenBiotechCo.，中国），以及 8 . 0 μ L 无菌水。扩增在热循环仪（Bio-Rad，美国）上进行，使用条件： 
3
个循环，每个循环包括 
（ 
延伸，然后 
。扩增后，纯化的PCR产物按摩尔比混合，以获得定量的样品DNA文库。测序使用IlluminaMiSeq平台。原始序列经过解复用，并使用QuantitativeInsightsIntoMicrobialEcology2（QIIME2）工具包进行质量过滤。在合并之前，reads末端被修剪，以确保核苷酸质量得分 gt; 3 0 ，并将期望误差（se）的最大值设置为0.5以进行合并reads的过滤序列经过质量过滤，并根据DADA2流程在 100 % 的相似性水平上分成操作分类单元（ASVs）。真菌分类使用U-NITE（release8.O）真菌ITS数据库适配。
1.3 数据处理
所有统计分析均在R（版本4.2.0）中进行。使用单因素方差分析（ANOVA），并使用最小显著性差异（LSD）比较每个变量的均值（ α = 0 . 0 5 ）测试3种不同模式之间的土壤理化参数和微生物多样性差异。使用Bray-Curtis不相似性进行主坐标分析（PCoA），并通过Vegan包中的adonis进行置换多元方差分析（PERMANOVA）确定3种种植模式对根内真菌群落的影响。使用Vegan包进行了冗余分析（RDA）。只选择与RDA模型显著相关的环境变量（ P lt; 0 . 0 5 ， 9 9 9 次置换），使用“funguild”进行真菌功能预测。
2 结果与分析
2.1 种植模式对土壤理化性质的影响
研究表明，与SUS相比，SPS降低了土壤pH值，提高了土壤TN（水体中总氮）的含量。SPS和SPS2同时显著提高了土壤Nmin（土壤无机氮）和TN含量。此外，SPS2显著提高了土壤AP（土壤速效磷），却降低了土壤AK（土壤速效钾）含量。土壤SOC（土壤有机质），TP（全磷），以及TK（全钾）含量未受到种植模式的显著影响。表1
表1 不同种植模式下土壤理化性质的变化Tab. 1 Changes of different cropping systemonsoilparameters注：同行数据后不同小写字母表示各品种不同处理之间在 P lt; 0 . 0 5 水平上差异显著Notes：Inthesamerow，differentlettersindicatesignificantlydif-ferent （ 
）2.2 种植模式对土壤微生物群落结构的影响
研究表明，种植模式显著影响了根际内生真菌的多样性以及群落结构。对于微生物 
多样性，尽管真菌Shannon多样性指数并未受到种植模式的显著影响，但是真菌丰富度显著受到种植模式的影响，与SUS相比，SPS以及SPS2显著降低了真菌丰富度。对于微生物 β 多样性，种植模式显著改变了真菌的群落结构，3种种植模式的微生物群落显著区分（ 
， 
）。根内微生物在门水平上主要由As-comycota、MortierellomycotaBasidiomycotaChytrid-iomycota OlpidiomycotaBlastocladiomycota Glomer-omycota、Rozellomycota 和Mucoromycota组成。与SUS相比，SPS2显著增加了土壤Ascomycota和Chytridiomycota的丰度，显著降低了Mortierellomy-cota的丰度。与SUS相比，SPS显著降低了Neonectria以及Penicillium的相对丰度但是却提高了Oedocephalum的相对丰度，SPS2显著降低了Mor-tierella的相对丰度，但是却提高了Fusarium、As-pergillus、Acremonium、Gibberella 以及 Bisifusarium物种的相对丰度。与SPS相比，SPS2显著降低了Mortierella和Plectosphaerella的相对丰度，但是却提高了Fusarium Acremonium和Neonectria的相对丰度。微生物网络图显示种植模式显著影响了微生物网络复杂度。网络节点数量，边数量以及平均度均受到种植模式的影响，春季种植显著降低了微生物网络复杂度。
图1不同种植模式下微生物多样性以及群落结构的变化
图4不同种植模式下微生物网络图以及网络属性的变化
值（ 
， P = 0 . 0 0 2 ） 
0.64， 
）、 A P （ 
， 
）、AK（ 
， 
）以及TN（ 
， 
）显著影响了微生物群落结构。在门水平上，Ascomycota的相对丰度与土壤 N m i n ， A P 、TN含量呈显著正相关，与TP显著负相关。与之相反，Mortierellomycota的相对丰度与 N m i n， A P ， T N 含量呈显著负相关，与TP呈显著正相关。此外，Mortierellomycota的相对丰度还与AK显著正相关。Chytridiomycota的相对丰度与 
以及TN含量呈显著负相关，在属水平上，Mortierella相对丰度与 Δ p H 值、AP含量呈显著负相关，而与AK、TP含量显著正相关。Fusarium相对丰度与Nmin、AP、TN含量呈显著正相关。Plectosphaerellas的相对丰度与 Δ p H 值呈显著负相关，而与AK含量呈显著正相关。Coprinellus的相对丰度与AP呈显著正相关。图5
图5 不同土壤理化性质下微生物群落结构的变化Fig. 5 Changesofdifferentsoil parameters on microbial community3讨论
3.1新疆春夏两季水热气候差异显著，新疆春天气温回升，但是较为干旱，夏季虽然温度较高，但是昼夜温差大[8-9]。水分以及温度被认为是影响微生物群落结构差异的重要因素[10-1]。另一方面，气候上的差异使得农业管理措施，例如灌水，施肥等，差异显著[12-13]。降水，施肥等可以影响土壤理化性质，例如 Δ p H 值，有效磷等，从而影响微生物群落结构。此外，气候差异以及管理措施的差异会影响到植物的生长和发育[12]。春季和夏季植物生长的生理和生态需求也不同。春季是植物生长的起始阶段，对养分和水分的需求较大。而夏季则是植物生长的高峰期，植物可能需要更多的养分支持生长。不同季节植物的生长状况和养分需求变化，会引起土壤中微生物对养分的竞争和利用方式的变化，从而影响微生物群落的结构[2，14]。研究表明，温度和水分是影响微生物群落结构的功能的重要因素。
3.2研究中还发现与夏季种植相比，春季播种降低了土壤pH值。土壤pH值的降低可能与过多的施肥以及灌水有关。板蓝根春天种植，生长周期较长，需要多次施肥以满足其生长发育的需求。过多的氮肥施用会导致土壤酸化。与春季种植相比，夏季种植显著降低了土壤无机氮，速效磷以及全氮等养分。夏季是植物生长的高峰期，植物对养分的需求相对较大，包括氮、磷等养分。当植物生长迅猛时，会大量吸收土壤中的无机氮和有效磷，用于生长和代谢过程，导致土壤中这些养分的含量降低[16]。此外，夏季通常伴随着较多的降雨和灌溉，可能导致土壤中的无机氮和磷被冲刷出土壤，发生淋洗和流失的过程[15，17]。这种流失现象可能导致土壤中的养分含量减少。土壤养分含量的差异导致土壤微生物群落结构的进一步变化[14]
3.3相比与夏季种植，春季种植显著降低了Neonectria以及Penicillium的相对丰度，提高了Oedocephalum的相对丰度。Penicillium（青霉属）能够产生赤霉酮。赤霉酮是植物激素的一类，对植物的种子萌发、茎伸长和开花等生理过程起着关键作用[18]。Neonectria 和Oedocephalum被鉴定为真菌病原菌，能够导致作物产量的下降。春季连续2年种植显著富集了Fusarium和Acremoni-um，物种的相对丰度，降低了Mortierella的相对丰度。Fusarium是一种广泛存在的植物病原菌，能够导致植物根腐病，对植物生长发育产生不利的影响。Acremonium可能引起植物的病害，例如枯萎病等。Mortierella物种是一些重要的腐生真菌，能够分解有机物质，释放出养分供植物吸收。此外，一些Mortierella菌株被发现对一些植物病原菌具有抑制作用。Mortierella属中的一些物种可以与植物形成菌根共生关系，这种关系对植物的生长和养分吸收有积极影响。
4结论
不同种植模对土壤理化性质以及微生物群落结构产生显著影响。与夏季种植相比，春季种植降低了土壤pH值，但是却提高了土壤速效养分。土壤理化性质的变化，尤其是pH值、 N m i n . A P 、AK以及TN，进一步引起了根内真菌群落结构的变化。春节种植显著降低了真菌丰富度。此外，春季种植还降低了Penicillium以及Mortierella相对丰度的提高，但是却富集了Fusarium和Acre-monium等多种病原菌。春季种植模式显著降低了微生物网络的复杂度，增加了微生物之间的竞争关系，降低了合作关系。
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Effects of planting pattern on the diversity of fungi in Isatidis Radix
CHEN Yong1 ，SONG Suqin²， LIN Caixia³，QIAO Xu4
（1. Institute of Soil， Fertilizer and Agricultural Water Conservation， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences ，Urumqi 830091，China; 2. ;Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Northwestern Oasis，Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Xinjiang Key Laboratory of Agricultural Bio-safety， Institute of Plant Protection， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 83O091，China;3. Agricultural Technology Extension Station of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830O11，China;4. Key Laboratory of Bioactive Substances and Resources Utilization of Chinese Herbal Medicine/ Ministry of Education National Enginering Laboratory for Breeding of Endangered Medicinal Materials，Institute of Medicinal Plant Development， Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical Collge，Beijing 1Oo193，China）
Abstract：【Objective】Endophytic fungi have a significant impact on thephysiology，development and health of the host，can stimulate the germination and growth of the host plant，and play an important role in regulating the nutrient absorptionand enhancing the stressresistanceof the host plant.This study aims to reveal the effects of different planting patterns of one-year spring planting（SPS1），two-year spring continuous planting （SPS2）and one-year summer planting （SUS）on the fungal community structure of Isatidis root in Xinjiang.【Methods】High throughput sequencing technology was used to identify and analyze endophytic fungi community structureof Radix isatidis root.【Results】At the phylum level，endorhizoidal fungi were mainlycomposedof Ascomycota，Mortierelomycota，Basidiomycota， Chytridiomycota，Olpidiomycota，Blastocladiomycota，Glomeromycota，Rozelomycota and Mucoromycota. Compared with SUS， SPS1 decreased the relative abundance of Neonectria and Penicillum significantly，but increased the relative abundance of Oedocephalum.SPS2 increased the abundences of Ascomycotaand Chytridiomycota significantly，but significantly decreased the abundences of Mortierellmycota.However，it increased the relative abundance of Fusarium，Aspergillus，Acremonium， Gibberell and Bisifusarium. Compared with SPS1，SPS2 decreased the relative abundations of MortierellaandPlectosphaerella significantly，but increased therelativeabundancesof Fusarium， Acremonium and Neonectria.【Conclusion】The population structure of endophytic fungi in isatidis root is differentunder different planting patterns.Continuous planting would decrease the abundance of beneficial fungi and increase the relative abundance of pathogenic fungi and increase the risk of continuous cropping obstacles.
Key words：Isatidis Radix ； diferent planting patterns; high -throughput sequencing；endophytic fungus diversity ; community composition
