MIKROBIA EKOLOGIA
Nekazaritzaren intentsifikazioak mikrobioen sarearen konplexutasuna eta sustraietan giltzarri diren taxon ugaritasuna murrizten ditu
Luzera osoko anplikoien sekuentziazioa (ITS) |PacBio HIFI
Nabarmenak
ANekazaritzaren intentsifikazioa gero eta arazotsuagoa bihurtu da ingurumen-ondorio kaltegarriak direla eta, besteak beste, nutrienteen erabileraren eraginkortasun eskasa, lurpeko uren eutrofiazioa, lurzoruaren kalitatea hondatzea, etab. Nekazaritza-sistema alternatiboak barne, laborantzarik gabeko eta nekazaritza ekologikoa oso zabalduta daude kalteak murrizteko.Mikrobioen komunitateak ezinbesteko eginkizuna betetzen du agroekosistemen produktibitatean eta iraunkortasunean.Hala ere, ez dago argi nekazaritza-sistema ezberdinek sustrai-mikrobiotan nola eragiten duten.
Diseinu Esperimentala
Esperimentuak
Solio eta sustrai (DNA) laginak 60 nekazaritza-lurretako gari-soroetakoak ziren (20 bakoitza)
Grouping: 1. Hitzarmena (lantzearekin);2. Hitzarmena (lantzerik gabekoa);3. Nekazaritza ekologikoa
SEkuentziazio estrategia: Luzera osoko anplikoien sekuentziazioa (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (ITS eskualde osora zuzenduta ~630 bp)
Sekuentziazio plataforma: PacBio RS II
Analisi Bioinformatikoa
Emaitzak
On batez beste 357 OTU identifikatu ziren gune bakoitzeko eta guztira 837 OTU 60 guneetako.Sustrai-onddoen komunitateen alfa aniztasunak ez zuen alde handirik erakusten hiru nekazaritza-sistemen artean.Hala ere, beta dibertsitatearen analisian hiru multzo ezberdin eratu ziren, nekazaritza-sistemak sustrai-onddoen komunitatearen egituran eragin handia duela adieraziz.
1. Irudia Alfa-aniztasuna (Shannon indizea eta komunitatearen konposizioa) eta beta-aniztasunaren analisia (koordenatu nagusien azterketa kanonikoa) erro-onddoen komunitateetan
Ten giltzarri-taxonak hiru nekazaritza-sistemetako onddo-komunitateen sare orokorrean oinarrituta definitu ziren: maila altuena duten 10 nodo nagusiak, hurbiltasun-zentraltasun handiena eta arteko zentralitate baxuena hautatu ziren.Horietako zazpi mikorriziko ordenakoak ziren.
2. Irudia. Hiru nekazaritza-sistemetako sustrai-onddoen komunitateen sare orokorra
Farmatze-sistemako sare espezifikoek sare organikoetan konektagarritasun dezente handiagoa adierazten zuten, sare konbentzionalak baino bi aldiz ertz gehiagorekin eta nodo konektatu gehiagorekin.Gainera, nekazaritza ekologikoko sareak askoz giltzarri-taxa (diamante) gehiago zituen gainerakoekin alderatuta, eta horrek bere konplexutasuna eta konektibitatea onartzen zituen.
3. Irudia. Nekazaritza-sistemaren espezifikoak sustrai onddoen sareak
ANekazaritza-intentsitatearen eta sustrai-onddoen sarearen konektibitatearen arteko lotura negatibo handia ikusi zen.Ausazko basoen analisiak giltzarri diren taxonen eragile nagusiak agerian utzi zituen: lurzoruaren fosforoa, dentsitate handia, pH-a eta mikorriziaren kolonizazioa.
4. Irudia. Nekazaritza-intentsitatea eta sare-konektibitatea hiru nekazaritza-sistemetan (A eta B);Ausazko baso-analisia (C) eta nekazaritza intentsitatearen eta AMFren kolonizazioaren arteko erlazioa (D)
Teknologia
Luzera osoko anplikoien sekuentziazioa
As “Hirugarren Belaunaldiko Sekuentziazioa” agertokira iritsita, xede diren eskualdeetako mugak eta de novo muntaian arazoak gainditu dira.Pacific Biosciencek (PacBio) arrakastaz hedatu du sekuentzien irakurketa hamarnaka kilobasetara, eta horri esker, 16s rRNA (1.000 bp-1.500 bp) iraupen osoko irakurketak lortzen ditugu bakterioetan edo 18S rRNA (1.500 bp-2.000 bp) eta ITS. eskualdeak (400 bp-900 bp) eukariotoetan.Eremu genetikoaren ikuspegi zabalak espezieen oharpenen eta gene funtzionalen bereizmena asko hobetu zuen.Oinarrizko zehaztasunari buruzko aspaldiko arazoa PacBio CCS autozuzenketak konpondu du, HIFI irakurketak %99 baino gehiagoko irakurketa zehaztasunarekin sortzen dituena.
Errendimendua OTU oharpenean
TIrakurketa luzeen eta errendimendu handiko abantailak izanik, oharpenen zehaztasuna nabarmen handitu daiteke eta mikrobioen identifikazioan "espezie mailako" bereizmena lor daiteke.
Erreferentzia
Banerjee, Samiran, et al."Nekazaritzaren intentsitateak sare mikrobiarren konplexutasuna eta sustraietan giltzarri diren taxuen ugaritasuna murrizten ditu".ISME aldizkaria (2019).
Teknologia eta Nabarmenak Errendimendu handiko sekuentziazio-teknologia desberdinen azken aplikazio arrakastatsuena partekatzea du helburu hainbat ikerketa-esparrutan, baita diseinu esperimentaleko eta datu-meatzaritzako ideia bikainak ere.
Argitalpenaren ordua: 2022-08-08