Örverufræðileg vistfræði
Efling landbúnaðar dregur úr margbreytileika örverukerfisins og gnægð lykilsteinstegunda í rótum
Amplicon Sequencing (ITS) í fullri lengd |PacBio HIFI
Hápunktar
AEfling landbúnaðar hefur orðið sífellt erfiðari vegna skaðlegra umhverfisáhrifa hennar, þar á meðal lélegrar nýtingar næringarefna, ofauðgunar grunnvatns, hnignunar jarðvegsgæða osfrv. Önnur ræktunarkerfi, þ.Örverusamfélag gegnir ómissandi hlutverki í framleiðni og sjálfbærni landbúnaðarkerfisins.Hins vegar er frekar óljóst hvernig mismunandi eldiskerfi hafa áhrif á rótarörverur.
Tilraunahönnun
Tilraunir
Solíu- og rótar(DNA) sýni voru úr hveitiökrum frá 60 ræktuðu ræktuðu landi (20 hvert)
Grouping: 1. Convention (með jarðvinnslu);2. Samþykkt (ekki jarðrækt);3. Lífrænt ræktað land
Sröðunaraðferð: Amplicon röð í fullri lengd (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (miðar á allt ITS svæðið ~630 bp)
Sequencing pallur: PacBio RS II
Lífupplýsingagreining
Niðurstöður
OAð meðaltali voru 357 OTU greind á hvern stað og alls 837 OTU af öllum 60 stöðum.Alfa fjölbreytileiki rótarsveppasamfélaga sýndi ekki marktækan mun milli þriggja eldiskerfa.Hins vegar mynduðust þrír aðskildir klasar í beta fjölbreytileikagreiningu, sem gefur til kynna sterk áhrif eldiskerfisins á uppbyggingu rótarsveppasamfélagsins.
Mynd 1. Alfa fjölbreytileiki (Shannon vísitala og samfélagssamsetning ) og beta fjölbreytni greining (kanónísk greining á aðalhnitum) á rótarsveppasamfélögum
Ten Keystone taxa voru skilgreindir út frá heildarneti sveppasamfélaga í þremur eldiskerfum: 10 efstu hnútar með hæstu gráðu, hæstu nálægð miðlægni og lægsta millimiðlægni voru valdir.Sjö þeirra tilheyrðu mycorrhiza-reglum.
Mynd 2. Heildarnet um rótarsveppasamfélög þriggja eldiskerfa
Fvopnunarkerfissértæk net gáfu til kynna töluvert meiri tengingu í lífrænu neti með tvisvar sinnum fleiri brúnir og fleiri tengda hnúta en ekki vinnslu og hefðbundið net.Þar að auki innihélt lífræna ræktunarkerfið mun fleiri lykilsteinsskatta (demantur) samanborið við restina, sem studdi við margbreytileika þess og tengingu
Mynd 3. Rótarsveppanet sem eru sértæk fyrir eldiskerfi
Amikil neikvæð tengsl milli styrkleika í landbúnaði og rótarsveppanettengingar komu fram.Tilviljunarkennd skógargreining leiddi í ljós helstu drifkrafta lykilsteinsskírteina: fosfór í jarðvegi, magnþéttleika, pH og landnám sveppa.
Mynd 4. Landbúnaðarstyrkur og nettenging yfir þrjú búskaparkerfi (A og B);Tilviljunarkennd skógargreining (C) og Tengsl milli landbúnaðarstyrks og AMF landnáms (D)
Tækni
Amplicon raðgreining í fullri lengd
As „Third Generation Sequencing“ kemur á sviðið hefur takmörkunum á marksvæðum og vandræðum í de novo samsetningu verið sigrast á.Pacific Bioscience (PacBio) hefur tekist að lengja lestur raða í tugi kílóbasa, sem gerir okkur kleift að ná í fullri lengd á 16s rRNA (1.000 bp-1.500 bp) í bakteríum eða 18S rRNA (1.500 bp-2.000 bp) og ITS svæði (400 bp-900 bp) í heilkjörnungum.Víðtæka sýn á erfðasviðið jók til muna upplausn tegundaskýringa og starfrænna gena.Langvarandi vandamálið varðandi grunnnákvæmni hefur verið leyst með PacBio CCS sjálfsleiðréttingu, sem býr til HIFI lestur með yfir 99% lestrarnákvæmni.
Frammistaða í OTU skýringu
TMeð því að nota bæði langan lestur og mikla afköst er hægt að auka nákvæmni skýringa verulega og ná „tegundastigi“ upplausn í örveruauðkenningu.
Tilvísun
Banerjee, Samiran, o.fl.„Efnun í landbúnaði dregur úr margbreytileika örverukerfisins og gnægð lykilsteinstegunda í rótum.ISME Journal (2019).
Tækni og hápunktur miðar að því að deila nýjustu farsælustu beitingu mismunandi raðgreiningartækni með mikilli afköstum á ýmsum rannsóknarvettvangi sem og frábærum hugmyndum í tilraunahönnun og gagnavinnslu.
Pósttími: Jan-08-2022