MIKROBIAL EKOLOGIYA
Qishloq xo'jaligini intensivlashtirish mikrobial tarmoqning murakkabligini va ildizlardagi asosiy tosh taksonlarining ko'pligini kamaytiradi
To'liq uzunlikdagi amplicon sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Eng muhimlar
AQishloq xo'jaligini intensivlashtirish uning atrof-muhitga salbiy ta'siri, jumladan, ozuqa moddalaridan foydalanish samaradorligining pastligi, er osti suvlarining evtrofiyasi, tuproq sifatining yomonlashishi va boshqalar tufayli tobora muammoli bo'lib bormoqda. Zararni kamaytirish uchun muqobil dehqonchilik tizimlari, jumladan, ekinsiz va organik dehqonchilik keng qo'llanilmoqda.Mikroblar jamoasi agroekotizimning unumdorligi va barqarorligida ajralmas rol o'ynaydi.Biroq, turli dehqonchilik tizimlari ildiz mikrobiotasiga qanday ta'sir qilishi aniq emas.
Eksperimental dizayn
Tajribalar
SYog 'va ildiz (DNK) namunalari 60 ta qishloq xo'jaligi erlaridan (har biri 20 ta) bug'doy dalalaridan olingan.
Grouping: 1. Konventsiya (erga ishlov berish bilan);2. Konventsiya (erga ishlov berilmaydi);3. Organik dehqonchilik yerlari
Stenglashtirish strategiyasi: To'liq uzunlikdagi amplikon ketma-ketligi (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (butun ITS hududiga ~ 630 bp mo'ljallangan)
Stenglashtirish platformasi: PacBio RS II
Bioinformatika tahlili
Natijalar
OHar bir sayt uchun o'rtacha 357 ta OTU va barcha 60 ta saytdan jami 837 ta OTU aniqlangan.Ildiz qo'ziqorin jamoalarining alfa xilma-xilligi uchta dehqonchilik tizimi o'rtasida sezilarli farq ko'rsatmadi.Shu bilan birga, beta xilma-xillikni tahlil qilishda uchta alohida klaster hosil bo'ldi, bu dehqonchilik tizimining ildiz qo'ziqorinlari jamoasi tuzilishiga kuchli ta'sirini ko'rsatadi.
Shakl 1. Ildiz qo'ziqorin jamoalarida alfa xilma-xilligi (Shannon indeksi va jamoa tarkibi) va beta xilma-xilligi tahlili (asosiy koordinatalarning kanonik tahlili)
Tuz asosiy tosh taksonlari uchta dehqonchilik tizimi bo'yicha qo'ziqorin jamoalarining umumiy tarmog'i asosida aniqlandi: eng yuqori darajali, eng yuqori yaqinlik markazlashtirilgan va eng past o'zaro markazlashtirilgan 10 ta tugun tanlandi.Ulardan yettitasi mikorizal ordenlarga tegishli edi.
Shakl 2. Uchta dehqonchilik tizimining ildiz qo'ziqorin jamoalari bo'yicha umumiy tarmoq
FQurolli tizimning o'ziga xos tarmoqlari an'anaviy tarmoqqa qaraganda ikki baravar ko'proq chekka va ko'proq ulangan tugunlarga ega bo'lgan organik tarmoqda ancha yuqori ulanishni ko'rsatdi.Bundan tashqari, organik dehqonchilik tarmog'i qolganlarga qaraganda ancha ko'p asosiy tosh taksoniga (olmos) ega bo'lib, bu uning murakkabligi va ulanishini qo'llab-quvvatladi.
Shakl 3. Dehqonchilik tizimiga xos ildiz qo'ziqorin tarmoqlari
Aqishloq xo'jaligi intensivligi va ildiz zamburug'li tarmoq ulanishi o'rtasida kuchli salbiy bog'liqlik kuzatildi.Tasodifiy o'rmon tahlili asosiy tosh taksonlarining asosiy omillarini aniqladi: tuproq fosfori, massa zichligi, pH va mikorizal kolonizatsiya.
4-rasm. Qishloq xo'jaligining intensivligi va uchta fermerlik tizimi (A va B) bo'yicha tarmoq ulanishi;Tasodifiy o'rmon tahlili (C) va qishloq xo'jaligi intensivligi va AMF kolonizatsiyasi o'rtasidagi bog'liqlik (D)
Texnologiya
To'liq uzunlikdagi amplikon ketma-ketligi
A"Uchinchi avlod ketma-ketligi" sahnaga chiqdi, maqsadli hududlardagi cheklovlar va de novo yig'ilishdagi muammolar bartaraf etildi.Pacific Bioscience (PacBio) ketma-ketliklarni o'qishni o'nlab kilobazalargacha muvaffaqiyatli kengaytirdi, bu bizga bakteriyalarda 16s rRNK (1000 bp-1500 bp) yoki 18S rRNK (1500 bp-2,00) ning to'liq uzunlikdagi o'qishlarini olish imkonini beradi. hududlar (400 bp-900 bp) eukaryotiklarda.Genetik maydonning keng ko'rinishi turlar annotatsiyasi va funktsional genlarning aniqligini sezilarli darajada oshirdi.Baza aniqligi bo'yicha uzoq vaqtdan beri tashvishlanayotgan muammo 99% dan ortiq o'qish aniqligi bilan HIFI ko'rsatkichlarini yaratadigan PacBio CCS o'z-o'zini tuzatish orqali hal qilindi.
OTU annotatsiyasida ishlash
Tuzoq o'qish va yuqori o'tkazuvchanlikning afzalliklaridan foydalangan holda, annotatsiyaning aniqligini keskin oshirish va mikroblarni aniqlashda "tur darajasidagi" rezolyutsiyaga erishish mumkin.
Malumot
Banerji, Samiran va boshqalar."Qishloq xo'jaligini intensivlashtirish mikrobial tarmoqning murakkabligini va ildizlardagi asosiy tosh taksonlarining ko'pligini kamaytiradi."ISME jurnali (2019).
Texnika va diqqatga sazovor joylar Turli tadqiqot sohalarida turli yuqori samarali ketma-ketlik texnologiyalarini eng so'nggi muvaffaqiyatli qo'llash, shuningdek, eksperimental dizayn va ma'lumotlarni qazib olish bo'yicha ajoyib g'oyalarni baham ko'rishga qaratilgan.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 08-yanvar