EKOLOGJIA MIKROBIAL
Intensifikimi bujqësor redukton kompleksitetin e rrjetit mikrobial dhe bollëkun e taksoneve kryesore në rrënjë
Sekuenca e Amplikonit me gjatësi të plotë (ITS) |PacBio HIFI
Pikat kryesore
AIntensifikimi i bujqësisë është bërë gjithnjë e më problematik për shkak të efekteve të tij të pafavorshme mjedisore, duke përfshirë efikasitetin e dobët të përdorimit të lëndëve ushqyese, eutrofimin e ujërave nëntokësore, degradimin e cilësisë së tokës, etj. Sistemet alternative të bujqësisë, duke përfshirë bujqësinë pa lëmim dhe bujqësinë organike, janë miratuar gjerësisht për të reduktuar dëmin.Komuniteti mikrobik luan një rol të domosdoshëm në produktivitetin dhe qëndrueshmërinë e agroekosistemeve.Megjithatë, është mjaft e paqartë se si sistemet e ndryshme bujqësore ndikojnë në mikrobiotën e rrënjëve.
Dizajn Eksperimental
Eksperimentet
SMostrat e vajit dhe rrënjës (ADN) ishin nga fushat e grurit nga 60 toka bujqësore bujqësore (20 secila)
Grouping: 1. Konventa (me punimin e tokës);2. Konventa (mos lëvrim);3. Tokë bujqësore organike
SStrategjia e ekuencës: Sekuenca e amplikonit me gjatësi të plotë (ITS)
Primerët: ITS1F-ITS4 (duke synuar të gjithë rajonin e ITS ~630 bp)
Splatforma e ekuencës: PacBio RS II
Analiza Bioinformatike
Rezultatet
On mesatare prej 357 OTU u identifikuan për sit dhe gjithsej 837 OTU nga të gjitha 60 vendet.Diversiteti alfa i komuniteteve kërpudhore të rrënjëve nuk tregonte dallime domethënëse midis tre sistemeve bujqësore.Megjithatë, tre grupime të dallueshme u formuan në analizën e diversitetit beta, duke treguar një efekt të fortë të sistemit bujqësor në strukturën e komunitetit të kërpudhave rrënjësore.
Figura 1. Diversiteti alfa (indeksi i Shannon dhe përbërja e komunitetit) dhe analiza e diversitetit beta (analiza kanonike e koordinatave kryesore) në bashkësitë kërpudhore të rrënjëve
Tsq Taksat kryesore u përcaktuan bazuar në rrjetin e përgjithshëm të komuniteteve kërpudhore në tre sisteme bujqësore: u zgjodhën 10 nyjet kryesore me shkallën më të lartë, qendrën më të lartë të afërsisë dhe qendrën më të ulët ndërmjetësi.Shtatë prej tyre i përkisnin urdhrave të mikorizave.
Figura 2. Rrjeti i përgjithshëm mbi komunitetet kërpudhore rrënjë të tre sistemeve bujqësore
FRrjetet specifike të sistemit të armatimit treguan një lidhje të konsiderueshme më të lartë në rrjetin organik me dy herë më shumë skaje dhe më shumë nyje të lidhura sesa rrjeti pa tokë dhe ai konvencional.Për më tepër, rrjeti i bujqësisë organike strehonte shumë më tepër takson (diamant) themelor në krahasim me pjesën tjetër, gjë që mbështeti kompleksitetin dhe lidhjen e tij
Figura 3. Rrjetet kërpudhore të rrënjëve specifike të sistemit të bujqësisë
Au vu re një lidhje e fortë negative midis intensitetit bujqësor dhe lidhjes së rrjetit të kërpudhave rrënjësore.Analiza e rastësishme e pyjeve zbuloi nxitësit kryesorë të taksoneve kryesore: fosfori i tokës, dendësia e madhe, pH dhe kolonizimi mikorizal.
Figura 4. Intensiteti i bujqësisë dhe lidhja e rrjetit në tre sisteme bujqësore (A dhe B);Analiza e rastësishme e pyjeve (C) dhe Marrëdhënia midis intensitetit bujqësor dhe kolonizimit të AMF (D)
Teknologjia
Sekuenca e amplikonit me gjatësi të plotë
A“Third Generation Sequencing” duke dalë në skenë, kufizimet në rajonet e synuara dhe problemet në montimin de novo janë kapërcyer.Pacific Bioscience (PacBio) ka zgjeruar me sukses leximin e sekuencave në dhjetëra kilobazë, të cilat na lejojnë të marrim lexime të plota të rRNA 16s (1,000 bp-1,500 bp) në baktere ose 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) rajone (400 bp-900 bp) në eukariote.Pamja e gjerë e fushës gjenetike rriti shumë rezolucionin e shënimeve të specieve dhe gjeneve funksionale.Çështja e gjatë në lidhje me saktësinë e bazës është zgjidhur nga vetë-korrigjimi PacBio CCS, i cili gjeneron lexime HIFI me mbi 99% saktësi leximi.
Performanca në shënimin OTU
Tduke përfituar si nga leximet e gjata ashtu edhe nga performanca e lartë, saktësia e shënimit mund të rritet në mënyrë dramatike dhe të arrihet një rezolutë e "nivelit të specieve" në identifikimin e mikrobeve.
Referenca
Banerjee, Samiran, etj."Intensifikimi bujqësor redukton kompleksitetin e rrjetit mikrobik dhe bollëkun e taksoneve kryesore në rrënjë."Revista ISME (2019).
Teknika dhe Pikat kryesore synon të ndajë aplikimin më të fundit të suksesshëm të teknologjive të ndryshme të renditjes me performancë të lartë në arena të ndryshme kërkimore, si dhe idetë e shkëlqyera në dizajnimin eksperimental dhe nxjerrjen e të dhënave.
Koha e postimit: Jan-08-2022