MİKROB EKOLOGİYASI
Kənd təsərrüfatının intensivləşdirilməsi mikrob şəbəkəsinin mürəkkəbliyini və köklərdə əsas daşı taksonlarının bolluğunu azaldır
Tam uzunluqlu Amplicon Sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Vurğulananlar
AKənd təsərrüfatının intensivləşdirilməsi onun mənfi ekoloji təsirləri, o cümlədən qida maddələrindən istifadənin zəif səmərəliliyi, qrunt sularının evtrofiyası, torpağın keyfiyyətinin pisləşməsi və s. səbəbindən getdikcə daha problemli hala gəldi. Zərərləri azaltmaq üçün əkinsiz və üzvi əkinçilik daxil olmaqla, alternativ əkinçilik sistemləri geniş şəkildə qəbul edilmişdir.Mikrob icması aqroekosistemin məhsuldarlığında və davamlılığında əvəzsiz rol oynayır.Bununla belə, müxtəlif əkinçilik sistemlərinin kök mikrobiotasına necə təsir etdiyi aydın deyil.
Eksperimental Dizayn
Təcrübələr
Syağ və kök (DNT) nümunələri 60 kənd təsərrüfatı sahəsindən (hər biri 20) buğda sahələrindən götürülüb.
Grouping: 1. Konvensiya (becərmə ilə);2. Konvensiya (becərilməməsi);3. Üzvi əkin sahələri
Sbərabərləşdirmə strategiyası: Tam uzunluqlu amplikon ardıcıllığı (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (bütün ITS regionunu hədəfləyir ~ 630 bp)
Sbərabərləşdirmə platforması: PacBio RS II
Bioinformatika təhlili
Nəticələr
OHər sahə üzrə orta hesabla 357 OTU və bütün 60 saytın cəmi 837 OTU müəyyən edilmişdir.Kök göbələk icmalarının alfa müxtəlifliyi üç əkinçilik sistemi arasında əhəmiyyətli fərq göstərməmişdir.Bununla belə, beta müxtəliflik analizində üç fərqli klaster formalaşmışdır ki, bu da əkinçilik sisteminin kök göbələklərinin icma quruluşuna güclü təsirini göstərir.
Şəkil 1. Kök göbələk icmaları üzrə alfa müxtəlifliyi (Şannon indeksi və icma tərkibi) və beta müxtəlifliyinin təhlili (əsas koordinatların kanonik təhlili)
Taz əsas daşı taksonları üç əkinçilik sistemi üzrə göbələk icmalarının ümumi şəbəkəsi əsasında müəyyən edilmişdir: ən yüksək dərəcəyə, ən yüksək yaxınlıq mərkəzliyinə və ən aşağı aralıq mərkəzliyinə malik ilk 10 qovşaq seçilmişdir.Onlardan yeddisi mikorizal dəstələrə aid idi.
Şəkil 2. Üç əkinçilik sisteminin kök göbələk icmaları üzrə ümumi şəbəkə
Fsilahlanma sisteminə xüsusi şəbəkələr, qeyri-till və adi şəbəkədən iki dəfə daha çox kənarları və daha çox əlaqəli qovşaqları olan üzvi şəbəkədə xeyli yüksək əlaqəni göstərdi.Üstəlik, üzvi əkinçilik şəbəkəsi digərləri ilə müqayisədə daha çox əsas daşı taksonuna (almaz) malik idi ki, bu da onun mürəkkəbliyini və əlaqəsini dəstəkləyirdi.
Şəkil 3. Əkinçilik sisteminə xas kök göbələk şəbəkələri
Akənd təsərrüfatı intensivliyi ilə kök göbələk şəbəkəsi bağlantısı arasında güclü mənfi əlaqə müşahidə edilmişdir.Təsadüfi meşə analizi əsas daş taksonlarının əsas amillərini aşkar etdi: torpaq fosforu, kütlə sıxlığı, pH və mikorizal kolonizasiya.
Şəkil 4. Kənd təsərrüfatının intensivliyi və üç kənd təsərrüfatı sistemi (A və B) üzrə şəbəkə bağlantısı;Təsadüfi meşə təhlili (C) və kənd təsərrüfatı intensivliyi ilə AMF kolonizasiyası arasında əlaqə (D)
Texnologiya
Tam uzunluqlu amplikon ardıcıllığı
A“Üçüncü Nəsil Sıralaması”nın səhnəyə çıxması ilə hədəf bölgələrdəki məhdudiyyətlər və de novo montajdakı çətinliklər aradan qaldırıldı.Pacific Bioscience (PacBio) ardıcıllığın oxunmasını uğurla onlarla kilobaza qədər genişləndirdi ki, bu da bakteriyalarda 16s rRNA (1000 bp-1500 bp) və ya 18S rRNA (1500 bp-2,000) oxunuşunu əldə etməyə imkan verir. eukaryotiklərdə bölgələr (400 bp-900 bp).Genetik sahəyə geniş baxış növlərin annotasiyasının və funksional genlərin həllini xeyli artırdı.Baza dəqiqliyi ilə bağlı çoxdan narahat olan məsələ, 99%-dən çox oxu dəqiqliyi ilə HIFI oxunuşları yaradan PacBio CCS özünü korreksiyası ilə həll edilmişdir.
OTU annotasiyasında performans
Thəm uzun oxunuşun, həm də yüksək məhsuldarlığın üstünlüklərindən istifadə edərək, annotasiyanın dəqiqliyi dramatik şəkildə artırıla və mikrob identifikasiyasında “növ səviyyəli” həllə nail ola bilər.
İstinad
Banerjee, Samiran və başqaları."Kənd təsərrüfatının intensivləşdirilməsi mikrob şəbəkəsinin mürəkkəbliyini və köklərdə əsas daşı taksonlarının bolluğunu azaldır."ISME Jurnalı (2019).
Tech və Highlights müxtəlif tədqiqat arenalarında müxtəlif yüksək məhsuldarlıqlı ardıcıllıq texnologiyalarının ən son uğurlu tətbiqini, eləcə də eksperimental dizayn və məlumatların əldə edilməsində parlaq fikirləri bölüşmək məqsədi daşıyır.
Göndərmə vaxtı: 08 yanvar 2022-ci il