MICROBIAL EKOLOHIYA
Ang pagpakusog sa agrikultura nagpamenos sa pagkakomplikado sa microbial network ug ang kadagaya sa keystone taxa sa mga gamot
Full-length nga Amplicon Sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Mga highlight
AAng pagpakusog sa agrikultura nahimong mas problema tungod sa dili maayong epekto niini sa kinaiyahan lakip na ang dili maayo nga paggamit sa sustansya, eutrophiation sa tubig sa gound, pagkadaot sa kalidad sa yuta, ug uban pa. Ang mga alternatibong sistema sa pagpanguma lakip na ang no-till ug organikong pagpanguma kaylap nga gisagop aron makunhuran ang kadaot.Ang komunidad sa mikrobyo adunay hinungdanon nga papel sa pagka-produktibo ug pagpadayon sa agroecosystem.Bisan pa, dili klaro kung giunsa ang lainlaing mga sistema sa pag-uma makaapekto sa gamut nga microbiota.
Eksperimental nga Disenyo
Mga eksperimento
SAng mga sample sa lana ug gamot (DNA) gikan sa mga umahan sa trigo gikan sa 60 ka umahan nga agrikultura (20 matag usa)
Grouping: 1. Kombensiyon (uban ang pagtikad);2. Kombensiyon (no-tillage);3. Organikong umahan
Sequencing nga estratehiya: Full-length amplicon sequencing (ITS)
Primer: ITS1F-ITS4 (target sa tibuok rehiyon sa ITS ~630 bp)
Sequencing nga plataporma: PacBio RS II
Pagtuki sa Bioinformatic
Resulta
On aberids nga 357 ka OTU ang giila kada site ug total nga 837 ka OTU sa tanang 60 ka site.Ang pagkalain-lain sa Alpha sa mga komunidad sa gamut nga fungal wala magpakita nga hinungdanon nga kalainan sa tulo nga sistema sa pag-uma.Apan, tulo ka managlahing pungpong ang naporma sa beta diversity analysis, nga nagpakita sa kusog nga epekto sa sistema sa panguma sa root fungal community structure.
Figure 1. Alpha diversity (Shannon index ug community composition) ug beta diversity analysis (canonical analysis of principal coordinates) sa root fungal communities
Ten keystone taxa gihubit base sa kinatibuk-ang network sa fungal community sa tulo ka sistema sa pagpanguma: top 10 nodes nga adunay pinakataas nga degree, pinakataas nga closeness centrality ug pinakaubos nga betweenness centrality ang gipili.Ang pito niini nahisakop sa mycorrhizal orders.
Figure 2. Kinatibuk-ang network sa root fungal nga mga komunidad sa tulo ka sistema sa pagpanguma
FAng mga espesipikong network sa sistema sa pag-armas nagpakita nga mas taas nga koneksyon sa organikong network nga adunay doble nga mga ngilit ug mas daghang konektado nga mga node kaysa sa wala ug naandan nga network.Dugang pa, ang network sa organikong panguma nagtago labi pa nga sukaranan nga taxa (diamante) kumpara sa uban, nga nagsuporta sa pagkakomplikado ug koneksyon niini.
Figure 3. Sistema sa pag-uma nga piho nga gamut nga fungal network
Alig-on nga negatibo nga asosasyon tali sa agrikultura intensity ug gamut fungal network koneksyon nakita.Ang random nga pag-analisa sa kalasangan nagpadayag sa mga nag-unang drayber sa sukaranan nga taxa: posporus sa yuta, bulk density, pH ug kolonisasyon sa mycorrhizal.
Hulagway 4. Kakusog sa agrikultura ug pagkadugtong sa network sa tulo ka sistema sa pagpanguma (A ug B);Random nga pagtuki sa kalasangan(C) ug Relasyon tali sa intensidad sa agrikultura ug kolonisasyon sa AMF (D)
Teknolohiya
Full-length amplicon sequencing
ASa pag-abot sa “Third Generation Sequencing” sa entablado, ang mga limitasyon sa gipunting nga mga rehiyon ug mga kasamok sa de novo nga asembliya nabuntog na.Ang Pacific Bioscience (PacBio) malampuson nga nagpalapad sa pagbasa sa mga han-ay ngadto sa napulo ka kilobases, nga nagtugot kanato sa pagkuha sa tibuok nga pagbasa sa 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) sa bakterya o 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) ug ITS rehiyon (400 bp-900 bp) sa eukaryotics.Ang pagpalapad nga pagtan-aw sa genetic field nakapauswag pag-ayo sa resolusyon sa anotasyon sa mga espisye ug mga functional nga gene.Ang dugay nang gikabalak-an nga isyu sa base accuracy nasulbad na sa PacBio CCS self-correction, nga nagmugna og HIFI reads nga adunay kapin sa 99% read accuracy.
Pagganap sa annotation sa OTU
TSa akong mga bentaha sa taas nga pagbasa ug taas nga throughput, ang katukma sa anotasyon mahimong madugangan ug makab-ot ang resolusyon nga "species-level" sa microbial identification.
Reperensya
Banerjee, Samiran, ug uban pa."Ang pagpakusog sa agrikultura nagpamenos sa pagkakomplikado sa microbial network ug ang kadagaya sa keystone taxa sa mga gamot."Ang ISME Journal (2019).
Tech ug Highlight nagtumong sa pagpaambit sa pinakabag-o nga malampuson nga aplikasyon sa lain-laing mga high-throughput sequencing nga mga teknolohiya sa nagkalain-laing reseach arena ingon man usab sa hayag nga mga ideya sa eksperimental nga disenyo ug data mining.
Oras sa pag-post: Ene-08-2022