Nitrate stabilizes the rhizospheric fungal community to suppress Fusarium wilt disease in cucumber
Resumo
As formas de nitrogênio podem regular a supressão da murcha do Fusarium transmitida pelo solo, mas os mecanismos relacionados são em grande parte desconhecidos, especialmente a possível ação através da comunidade microbiana rizosférica. Análise de solo, análise de seqüência de alto rendimento MiSeq, diversidade da comunidade e análise de rede foram usados para caracterizar o impacto de diferentes formas de nitrogênio (nitrato e amônio) sobre as comunidades fúngicas rizosféricas e a contribuição do nitrato para a supressão de Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum em comparação com amônio. Pepino cultivado com nitrato apresentou menor índice de doença e F. oxysporum f. sp. abundância de cucumerinum na rizosfera. Em comparação com os nutrientes de amônio, plantas alimentadas por nitrato mantiveram maior pH da rizosfera do solo, teor de carbono da biomassa microbiana, teor de nitrogênio da biomassa microbiana, bem como riqueza e diversidade da comunidade fúngica seguindo incubação F. oxysporum f. sp. cucumerinum. Todos esses fatores foram negativamente relacionados com o índice de doença. A análise da rede mostrou menos nós e bordas nos tratamentos de amônio em comparação com os tratamentos de nitrato. A abundância relativa de fungos Pathotroph-Saprotroph, Pathotroph-Saprotroph-Symbiotroph e Saprotroph explicaram 82% da variabilidade da rizosfera abundância da F. oxysporum f. sp. cucumerinum. Em conclusão, após a inoculação do patógeno sob nutrição de nitrato, a composição microbiana menos afetada, a diversidade da comunidade e as relações internas da comunidade, que resultaram da população microbiana mais diversificada e robusta, potencialmente contribuiu para uma maior supressão da murcha do Fusarium.
Abstract
Nitrogen forms can regulate soil-borne Fusarium wilt suppression, but the related mechanisms are largely unknown, especially possible action via the rhizospheric microbial community. Soil analysis, MiSeq high-throughput sequencing analysis, community diversity, and network analysis were used to characterize the impact of different nitrogen forms (nitrate and ammonium) on rhizospheric fungal communities and the contribution of nitrate to the suppression to Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum compared with ammonium. Nitrate-grown cucumber showed a lower disease index and F. oxysporum f. sp. cucumerinum abundance in the rhizosphere. In comparisons with ammonium nutrients, nitrate-fed plants maintained a higher soil rhizosphere pH, microbial biomass carbon content, microbial biomass nitrogen content, as well as fungal community richness and diversity following F. oxysporum f. sp. cucumerinum incubation. All these factors were negatively related with disease index. Network analysis showed fewer nodes and edges in the ammonium treatments compared with nitrate treatments. The relative abundance of Pathotroph-Saprotroph, Pathotroph-Saprotroph-Symbiotroph, and Saprotroph fungi explained 82% of the variability of rhizosphere F. oxysporum f. sp. cucumerinum abundance. In conclusion, after pathogen inoculation under nitrate nutrition, the less-affected microbial composition, community diversity, and community internal relations, which resulted from the more diverse and robust microbial population, potentially contributed to greater Fusarium wilt suppression.
Z. Gu
M. Wang
Y. Wang
L. Zhu
L. A. J. Mur
J. Hu
S. Guo
2020 - Molecular Plant-Microbe Interactions
