MIKROBIALE EKOLOGY
Agraryske yntinsivearring ferminderet de kompleksiteit fan mikrobiële netwurken en de oerfloed fan keystone taxa yn woartels
Folsleine-lingte Amplicon Sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Hichtepunten
Aagraryske yntinsivearring is hieltyd problematysk wurden troch de neidielige miljeu-effekten, ynklusyf minne fiedingseffisjinsje, eutrofiaesje fan grûnwetter, ôfbraak fan boaiemkwaliteit, ensfh. Alternative lânbousystemen ynklusyf no-till en biologyske lânbou binne breed oannommen om de skea te ferminderjen.Mikrobiële mienskip spilet in ûnmisbere rol yn 'e produktiviteit en duorsumens fan agroekosysteem.It is lykwols nochal ûndúdlik dat hoe ferskillende lânbousystemen de woartelmikrobiota beynfloedzje.
Eksperiminteel ûntwerp
Eksperiminten
Soalje- en woartel(DNA)-monsters wiene fan tarwefjilden fan 60 lânbougrûn (20 elk)
Grouping: 1. Konvinsje (mei grûnbewerking);2. Konvinsje (gjin-bewurking);3. Biologyske lânbougrûn
Sequencing strategy: Full-length Amplicon Sequencing (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (rjochte op de hiele ITS-regio ~630 bp)
Sequencing platfoarm: PacBio RS II
Bioinformatyske analyze
Results
On gemiddelde fan 357 OTUs waarden identifisearre per side en in totaal fan 837 OTUs fan alle 60 sites.Alfa-ferskaat fan root-fungale mienskippen liet gjin signifikant ferskil sjen tusken trije lânbousystemen.Trije ûnderskate klusters waarden lykwols foarme yn beta-ferskaatanalyse, wat oanjout dat in sterke effekten fan lânbousysteem op 'e struktuer fan' e root-fungusmienskip oanjûn binne.
Ofbylding 1. Alfa-ferskaat (Shannon-yndeks en mienskip gearstalling) en beta-ferskaat-analyze (kanonike analyze fan haadkoördinaten) op root-fungusmienskippen
Ten keystone taxa waarden definiearre basearre op it algemiene netwurk fan fungal mienskippen oer trije lânbou systemen: top 10 knopen mei heechste graad, heechste closeness centrality en leechste betweenness sintrality waarden selektearre.Sân fan harren hearden ta mycorrhizal oarders.
figuer 2. Algemiene netwurk op woartel fungal mienskippen fan trije lânbou systemen
Fbewapening-systeem spesifike netwurken oanjûn in oanmerklik hegere ferbining yn organysk netwurk mei twa kear mear rânen en mear ferbûn knopen dan no-till en konvinsjonele netwurk.Boppedat hie it biologyske lânbounetwurk folle mear keystone taxa (diamant) yn ferliking mei de rest, dy't syn kompleksiteit en ferbining stipe.
figuer 3. Farming systeem-spesifike root fungal netwurken
Asterke negative assosjaasje tusken agraryske yntinsiteit en root fungal netwurk ferbining waard waarnommen.Willekeurige bosk analyze die bliken de wichtichste driuwfearren fan keystone taxa: boaiem fosfor, bulk tichtens, pH en mycorrhizal kolonisaasje.
figuer 4. Lânbou yntinsiteit en netwurk ferbining oer trije lânbou systemen (A en B);Willekeurige boskanalyse (C) en Relaasje tusken agraryske yntensiteit en AMF-kolonisaasje (D)
Technology
Folsleine-lingte amplicon sequencing
As "Third Generation Sequencing" dy't op it poadium komt, binne de beheiningen yn rjochte regio's en problemen yn 'e novo-assemblage oerwûn.Pacific Bioscience (PacBio) hat it lêzen fan sekwinsjes mei súkses útwreide nei tsientallen kilobases, wêrtroch't wy lêze kinne fan folsleine lingte fan 16s rRNA (1.000 bp-1.500 bp) yn baktearjes of 18S rRNA (1.500 bp-2.000 bp) en ITS regio's (400 bp-900 bp) yn eukaryoten.De wiidweidige werjefte fan genetysk fjild ferbettere de resolúsje fan soarten annotaasje en funksjonele genen sterk.De lange oanbelangjende kwestje op basis krektens is oplost troch PacBio CCS sels-korreksje, dy't generearje HIFI-lêzen mei mear as 99% lêsnoakens.
Prestaasje yn OTU-annotaasje
TTroch foardielen fan sawol lange lêzen as hege trochstreaming, kin de krektens fan annotaasje dramatysk wurde ferhege en in resolúsje op 'soartenivo' berikke yn mikrobiële identifikaasje.
Referinsje
Banerjee, Samiran, et al."Lânbou yntinsivearring ferminderet de kompleksiteit fan mikrobiële netwurken en de oerfloed fan keystone taxa yn woartels."It ISME Journal (2019).
Technyk en hichtepunten stribbet nei it dielen fan de meast resinte súksesfolle tapassing fan ferskate technologyen foar sequencing mei hege trochset yn ferskate ûndersyksarena's, lykas briljante ideeën yn eksperiminteel ûntwerp en data mining.
Post tiid: Jan-08-2022