ECOLEG FICROBIAIDD
Mae dwysáu amaethyddol yn lleihau cymhlethdod rhwydwaith microbaidd a'r toreth o dacsonau allweddol yn y gwreiddiau
Dilyniannu Amplicon Hyd Llawn (ITS) |PacBio HIFI
Uchafbwyntiau
Amae dwysáu amaethyddol wedi dod yn fwyfwy problematig oherwydd ei effeithiau amgylcheddol andwyol gan gynnwys effeithlonrwydd defnydd maetholion gwael, ewtroffeiddio dŵr gown, dirywiad yn ansawdd y pridd, ac ati. Mae systemau ffermio amgen gan gynnwys ffermio di-til ac organig wedi'u mabwysiadu'n eang i leihau'r niwed.Mae cymuned ficrobaidd yn chwarae rhan anhepgor yng nghynhyrchiant a chynaliadwyedd system amaeth-ecosystem.Fodd bynnag, mae'n aneglur sut mae systemau ffermio gwahanol yn effeithio ar ficrobiota gwraidd.
Dylunio Arbrofol
Arbrofion
Sroedd samplau olew a gwreiddiau (DNA) o gaeau gwenith o 60 o dir fferm amaethyddol (20 yr un)
Grouping: 1. Confensiwn (gyda tillage);2. Confensiwn (dim-tilage);3. Tir fferm organig
Sstrategaeth dilyniannu: dilyniannu aplicon hyd llawn (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (yn targedu rhanbarth cyfan ITS ~630 bp)
Sllwyfan dilyniannu: PacBio RS II
Dadansoddiad Biowybodeg
Canlyniadau
On nodwyd cyfartaledd o 357 OTUs fesul safle a chyfanswm o 837 OTUs o bob un o'r 60 safle.Nid oedd amrywiaeth Alpha o gymunedau ffyngaidd gwraidd yn dangos gwahaniaeth arwyddocaol rhwng tair system ffermio.Fodd bynnag, ffurfiwyd tri chlwstwr gwahanol mewn dadansoddiad beta amrywiaeth, gan ddangos effeithiau cryf y system ffermio ar strwythur cymuned ffyngaidd gwraidd.
Ffigur 1. Amrywiaeth alffa (mynegai Shannon a chyfansoddiad cymunedol ) a dadansoddiad amrywiaeth beta (dadansoddiad canonaidd o'r prif gyfesurynnau) ar gymunedau ffyngaidd gwraidd
Tjw.org cy diffiniwyd tacsa allweddol yn seiliedig ar rwydwaith cyffredinol o gymunedau ffwngaidd ar draws tair system ffermio: dewiswyd y 10 nod uchaf gyda'r gradd uchaf, yr agosrwydd mwyaf canolog a'r canolrwydd rhwng y lleiaf.Roedd saith ohonynt yn perthyn i urddau mycorhisol.
Ffigur 2. Rhwydwaith cyffredinol ar gymunedau ffyngaidd gwraidd tair system ffermio
FRoedd rhwydweithiau sy'n benodol i system arfogi yn dangos cysylltedd sylweddol uwch mewn rhwydwaith organig gyda dwywaith yn fwy o ymylon a mwy o nodau cysylltiedig na rhwydwaith dim tan a chonfensiynol.Ar ben hynny, roedd gan y rhwydwaith ffermio organig lawer mwy o dacsis allweddol (diemwnt) o gymharu â’r gweddill, a oedd yn cefnogi ei gymhlethdod a’i gysylltedd.
Ffigur 3. Rhwydweithiau ffyngaidd gwraidd system ffermio-benodol
Agwelwyd cysylltiad negyddol cryf rhwng dwyster amaethyddol a chysylltedd rhwydwaith ffyngaidd gwreiddiau.Datgelodd dadansoddiad coedwig ar hap brif yrwyr tacsa carreg clo: ffosfforws pridd, dwysedd swmp, pH a chytrefu mycorhisol.
Ffigur 4. Dwysedd amaethyddiaeth a chysylltedd rhwydwaith ar draws tair system ffermio (A a B);Dadansoddiad coedwig ar hap (C) a pherthynas rhwng dwyster amaethyddol a gwladychu AMF (D)
Technoleg
Dilyniant amplicon hyd llawn
As “Dilyniannu Trydedd Genhedlaeth” yn dod i’r llwyfan, mae’r cyfyngiadau mewn rhanbarthau targededig a thrafferthion yn y cynulliad de novo wedi’u goresgyn.Mae Pacific Bioscience (PacBio) wedi llwyddo i ymestyn darlleniad dilyniannau i ddegau o gilobasau, sy'n ein galluogi i gael darlleniadau hyd llawn o rRNA 16s (1,000 bp-1,500 bp) mewn bacteria neu rRNA 18S (1,500 bp-2,000 bp) ac ITS rhanbarthau (400 bp-900 bp) mewn ewcaryoteg.Roedd yr olygfa ehangach o faes genetig yn gwella datrysiad anodi rhywogaethau a genynnau swyddogaethol yn fawr.Mae'r mater hir bryderus ar gywirdeb sylfaenol wedi'i ddatrys gan hunan-gywiro PacBio CCS, sy'n cynhyrchu darlleniadau HIFI gyda dros 99% o gywirdeb darllen.
Perfformiad mewn anodiad OTU
Tgan fanteisio ar ddarlleniadau hir a thrwybwn uchel, gellir cynyddu cywirdeb anodi yn ddramatig a chyflawni cydraniad “lefel rhywogaeth” mewn adnabod microbau.
Cyfeiriad
Banerjee, Samiran , et al.“Mae dwysáu amaethyddol yn lleihau cymhlethdod rhwydwaith microbaidd a’r toreth o dacsa allweddol yn y gwreiddiau.”The ISME Journal (2019).
Tech ac Uchafbwyntiau yn anelu at rannu cymhwysiad llwyddiannus mwyaf diweddar o wahanol dechnolegau dilyniannu trwybwn uchel mewn amrywiol arena ymchwil yn ogystal â syniadau gwych mewn dylunio arbrofol a chloddio data.
Amser post: Ionawr-08-2022