黃芪和黨參是重要的道地隴藥。甘肅是黃芪的主產(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)量占全國的50％以上，其中隴西被稱為“黃芪之鄉(xiāng)”，也是國家地理標(biāo)志產(chǎn)區(qū)。黨參2018年被衛(wèi)健委納入藥食同源目錄，甘肅定西的白條黨參總產(chǎn)量約占全國的70％以上，具有地區(qū)標(biāo)志的道地性。隨著市場需求的增加和土地資源的限制，連作的種植模式已成為該地區(qū)的主要栽培方式。近年來連作障礙問題嚴(yán)重困擾黃芪和黨參等中藥材的種植，造成產(chǎn)量下降和品質(zhì)降低等問題，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

為了確定導(dǎo)致連作黃芪障礙的原因，中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院科研團(tuán)隊(duì)調(diào)查了生長在兩個(gè)不同田塊（未耕作過黃芪的土壤（田地Ⅰ）和長期連作田地（田地Ⅱ））黃芪的植物生物量產(chǎn)量、根際微生物群落和根系分泌物特征。植物生理學(xué)測量顯示，在連作條件下（即田地Ⅱ）生長的黃芪新鮮重量和干重減少。真菌和細(xì)菌群落的高通量測序揭示了兩個(gè)田地樣品之間真菌多樣性的差異，包括富集在田地Ⅱ中生長的黃芪根部的潛在致病真菌。進(jìn)一步通過代謝組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)了20種來自兩個(gè)田地的根際樣品中相對(duì)豐度不同的黃芪根系分泌物，其中四種代謝物（2－氨基苯酚、奎尼酸、酒石酸和馬來酰胺酸）抑制了黃芪生長（2－氨基苯酚、奎尼酸和酒石酸）或者土壤傳播病鐮刀菌（2－氨基苯酚、酒石酸和馬來酰胺酸）的生長。

研究表明，連作影響了黃芪的生長，并且顯著改變了根際微生物群落和根系分泌物組成。這項(xiàng)全面的分析增進(jìn)了對(duì)連作影響黃芪生長的理解，為未來設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)有效的黃芪連作防控策略提供了寶貴信息。研究成果以Impacts　of　continuous　cropping　on　the　rhizospheric　and　endospheric　microbial　communities　and　root　exudates　of　Astragalus　mongholicus為題發(fā)表在BMC　plant　Biology上，西北研究院助理研究員周琴為論文（1）第一作者，王若愚研究員為通訊作者。

圖1：FieldⅠ和FieldⅡ中生長的蒙古黃芪植物的表型和生物量。

圖2：不同濃度2－氨基苯酚、奎尼酸或酒石酸處理10日齡蒙古黃芪幼苗的形態(tài)和根長。

針對(duì)黨參連作引發(fā)爛根、苗弱、減產(chǎn)等連作障礙問題，西北研究院科研團(tuán)隊(duì)在黨參的主產(chǎn)區(qū)定西，對(duì)連作1年、2年、3年和5年的田地進(jìn)行了大面積病害調(diào)查采樣，進(jìn)而比較了不同連作年限黨參根際土壤理化性質(zhì)、真菌微生物組和分離菌株的變化。

研究表明，黨參大田連作3年后，萎蔫和多種根腐病害頻發(fā)；連作3年和5年土壤速效鉀含量和pH值顯著降低；與連作1年和2年相比，連作3年和5年的黨參根際土壤中真菌群落多樣性更高，并且一些屬水平的潛在致病性真菌分類群的豐度明顯增加；在連作3年和5年的黨參根際，共分離到Fusarium　species　complexes等菌33株；且屬水平真菌群落豐度與速效磷、全氮和土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)。

研究顯示，連作導(dǎo)致了黨參根腐病害的加劇和潛在致病真菌群的富集，研究成果為連作黨參的靶向病害防治提供了新思路，并可為黨參連作障礙消減策略的開發(fā)提供理論依據(jù)。該成果以Continuous　Monoculture　Alters　the　Fungal　Community　and　Accumulates　Potential　Pathogenic　Strains　in　the　Rhizosphere　of　Codonopsis　pilosula為題發(fā)表于國際期刊Phytobiomes　Journal。西北研究院助理研究員趙霞為論文（2）第一作者，王若愚研究員為通訊作者。以上研究受到甘肅省科技重大專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目資助。

圖3：　不同連作年限黨參根腐病害的調(diào)查。

圖4　不同連作年限黨參根際土壤中真菌微生物多樣性。

表1　連作黨參根際真菌菌株的分離和鑒定。

論文（1）鏈接：https：／／doi．org／10.1186／s12870－024－05024－5

論文（2）鏈接：https：／／doi．org／10.1094／PBIOMES－11－23－0120－R