МИКРОБИЈАЛНА ЕКОЛОГИЈА
Земјоделското интензивирање ја намалува сложеноста на микробната мрежа и изобилството на клучни таксони во корените
Секвенционирање на ампликони со целосна должина (ITS) |PacBio HIFI
Определување
Aинтензивирањето на земјоделството станува сè попроблематично поради неговите негативни влијанија врз животната средина, вклучително и слабата ефикасност во користењето на хранливи материи, еутрофијата на подземните води, деградацијата на квалитетот на почвата итн.Микробиската заедница игра незаменлива улога во продуктивноста и одржливоста на агроекосистемот.Сепак, прилично е нејасно како различните земјоделски системи влијаат на микробиотата на коренот.
Експериментален дизајн
Експерименти
Sпримероци од масло и корен (ДНК) беа од полиња со пченица од 60 земјоделски обработливи површини (по 20)
Gрупирање: 1. Конвенција (со обработување);2. Конвенција (без обработување);3. Органско обработливо земјиште
Sстратегија за изедначување: Секвенционирање на ампликони со целосна должина (ITS)
Pбандажи: ITS1F-ITS4 (го таргетира целиот ITS регион ~630 bp)
Sплатформа за изедначување: PacBio RS II
Биоинформатска анализа
Резултати
OИдентификувани се просечно 357 OTU по локација и вкупно 837 OTU од сите 60 локации.Алфа разновидноста на коренските габични заедници не покажуваше значајна разлика меѓу трите земјоделски системи.Сепак, три различни кластери беа формирани во анализата на бета разновидност, што укажува на силни ефекти на земјоделскиот систем врз структурата на заедницата на коренови габи.
Слика 1. Алфа разновидност (Шаноновиот индекс и составот на заедницата) и бета-разновидноста анализа (канонска анализа на главните координати) на заедниците на габични корени
Ten.Седум од нив припаѓале на микоризни редови.
Слика 2. Целокупна мрежа на коренски габични заедници на три земјоделски системи
FСпецифичните мрежи на системот за вооружување укажаа на значително поголема поврзаност во органската мрежа со двојно повеќе рабови и повеќе поврзани јазли од мрежата без копирање и конвенционалната мрежа.Згора на тоа, мрежата за органско земјоделство имаше многу повеќе клучни таксони (дијаманти) во споредба со останатите, што ја поддржа нејзината сложеност и поврзаност
Слика 3. Мрежи на коренови габи специфични за земјоделскиот систем
Aбеше забележана силна негативна поврзаност помеѓу земјоделскиот интензитет и поврзаноста со мрежата на коренови габи.Случајната анализа на шумите ги откри главните двигатели на клучните таксони: почвен фосфор, волуменска густина, pH и микоризална колонизација.
Слика 4. Интензитетот на земјоделството и мрежно поврзување низ три земјоделски системи (А и Б);Случајна анализа на шумите (C) и врска помеѓу земјоделскиот интензитет и колонизацијата на АМФ (Д)
Технологија
Секвенционирање на ампликони со целосна должина
A„Секвенционирање од трета генерација“ што доаѓа на сцената, ограничувањата во целните региони и проблемите во дено-монтажата се надминати.Pacific Bioscience (PacBio) успешно го прошири читањето на секвенците на десетици килобази, што ни овозможува да добиеме целосни отчитувања на 16s rRNA (1.000 bp-1.500 bp) кај бактерии или 18S rRNA (1.500 bp-2.000 bp) региони (400 bp-900 bp) во еукариотиците.Проширениот поглед на генетското поле значително ја подобри резолуцијата на прибелешките за видовите и функционалните гени.Долгогодишниот проблем со базната точност е решен со само-корекција на PacBio CCS, која генерира читања на HIFI со над 99% прецизност на читање.
Изведба во прибелешка OTU
Tимајќи ги предностите и од долгото читање и од високата пропусност, точноста на прибелешките може драстично да се зголеми и да се постигне резолуција на „ниво на вид“ при идентификација на микроби.
Референца
Banerjee, Samiran, и сор.„Земјоделското интензивирање ја намалува сложеноста на микробната мрежа и изобилството на клучни таксони во корените“.Журнал ISME (2019).
Техника и Определување има за цел споделување на најновата успешна примена на различни технологии за секвенционирање со висок пропуст во различни истражувачки арени, како и брилијантни идеи во експерименталниот дизајн и ископувањето податоци.
Време на објавување: јануари-08-2022 година