ՄԻԿՐՈԲԻԱԿԱՆ ԷԿՈԼՈԳԻԱ
Գյուղատնտեսական ինտենսիվացումը նվազեցնում է մանրէաբանական ցանցի բարդությունը և արմատներում հիմնական տաքսոնների առատությունը
Ամբողջական ամպլիկոնի հաջորդականություն (ITS) |PacBio HIFI
Առանձնահատկություններ
AԳյուղատնտեսական ինտենսիվացումը գնալով ավելի խնդրահարույց է դառնում շրջակա միջավայրի վրա դրա բացասական հետևանքների պատճառով, ներառյալ սննդանյութերի օգտագործման վատ արդյունավետությունը, ստորգետնյա ջրերի էվտրոֆացումը, հողի որակի դեգրադացիան և այլն: Վնասը նվազեցնելու համար լայնորեն ընդունվել են գյուղատնտեսության այլընտրանքային համակարգեր, ներառյալ անմշակ և օրգանական գյուղատնտեսությունը:Մանրէաբանական համայնքը անփոխարինելի դեր է խաղում ագրոէկոհամակարգի արտադրողականության և կայունության գործում:Այնուամենայնիվ, բավականին անհասկանալի է, թե ինչպես են տարբեր գյուղատնտեսական համակարգերը ազդում արմատային միկրոբիոտայի վրա:
Փորձարարական դիզայն
Փորձարկումներ
Sնավթի և արմատի (ԴՆԹ) նմուշները վերցվել են 60 գյուղատնտեսական հողատարածքներից ցորենի դաշտերից (յուրաքանչյուրը 20-ը)
Gխմբավորում. 1. Կոնվենցիա (հողահողով);2. Կոնվենցիա (ոչ հողագործություն);3. Օրգանական գյուղատնտեսական հողեր
Sհավասարեցման ռազմավարություն. Ամբողջական ամպլիկոնի հաջորդականություն (ITS)
Pռիմերներ՝ ITS1F-ITS4 (ուղղված է ամբողջ ITS տարածաշրջանը ~630 bp)
Sհավասարեցման հարթակ՝ PacBio RS II
Կենսաինֆորմատիկական վերլուծություն
Արդյունքներ
On միջինը 357 OTU է հայտնաբերվել մեկ տեղամասում և ընդհանուր առմամբ 837 OTU բոլոր 60 կայքերից:Արմատային սնկային համայնքների ալֆա բազմազանությունը էական տարբերություն չի ցուցաբերում երեք գյուղատնտեսական համակարգերի միջև:Այնուամենայնիվ, բետա բազմազանության վերլուծության ժամանակ ձևավորվեցին երեք հստակ կլաստերներ, որոնք ցույց են տալիս գյուղատնտեսական համակարգի ուժեղ ազդեցությունը արմատային սնկային համայնքի կառուցվածքի վրա:
Նկար 1. Ալֆա բազմազանություն (Շանոնի ինդեքս և համայնքի կազմ) և բետա բազմազանության վերլուծություն (հիմնական կոորդինատների կանոնական վերլուծություն) արմատային սնկային համայնքների վրա
Ten Keystone տաքսոնները սահմանվել են՝ հիմնվելով երեք գյուղատնտեսական համակարգերի սնկային համայնքների ընդհանուր ցանցի վրա. ընտրվել են ամենաբարձր աստիճանով, ամենաբարձր մերձեցման կենտրոնականությամբ և ամենացածր կենտրոնականությամբ:Նրանցից յոթը պատկանում էին միկորիզային կարգերին։
Նկար 2. Երեք գյուղատնտեսական համակարգերի արմատային սնկային համայնքների ընդհանուր ցանցը
FԶինված համակարգի հատուկ ցանցերը ցույց են տվել զգալիորեն ավելի բարձր միացում օրգանական ցանցում՝ երկու անգամ ավելի շատ եզրերով և ավելի միացված հանգույցներով, քան սովորական և սովորական ցանցը:Ավելին, օրգանական գյուղատնտեսության ցանցը պարունակում էր շատ ավելի շատ հիմնական տաքսոն (ադամանդ)՝ համեմատած մնացածի հետ, ինչը աջակցում էր դրա բարդությանը և կապին
Նկար 3. Գյուղատնտեսական համակարգի հատուկ արմատային սնկային ցանցեր
AԴիտարկվել է ուժեղ բացասական կապ գյուղատնտեսական ինտենսիվության և արմատային սնկային ցանցի միացման միջև:Անտառների պատահական վերլուծությունը բացահայտեց հիմնական տաքսոնների հիմնական դրդապատճառները՝ հողի ֆոսֆոր, զանգվածային խտություն, pH և միկորիզային գաղութացում:
Գծապատկեր 4. Գյուղատնտեսության ինտենսիվությունը և ցանցային կապը երեք ֆերմերային համակարգերում (A և B);Անտառների պատահական վերլուծություն (C) և կապ գյուղատնտեսության ինտենսիվության և AMF գաղութացման միջև (D)
Տեխնոլոգիա
Ամբողջական ամպլիկոնի հաջորդականություն
A«Երրորդ սերնդի հաջորդականությունը» դուրս գալով բեմ, հաղթահարված են թիրախային շրջաններում առկա սահմանափակումները և նոր հավաքների հետ կապված խնդիրները:Pacific Bioscience-ը (PacBio) հաջողությամբ ընդլայնել է հաջորդականությունների ընթերցումը մինչև տասնյակ կիլոբազաներ, ինչը թույլ է տալիս մեզ ստանալ 16s rRNA (1000 bp-1500 bp) բակտերիաներում կամ 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) ամբողջական ընթերցումներ: շրջաններ (400 bp-900 bp) էուկարիոտիկների մեջ:Գենետիկական դաշտի ընդլայնված տեսակետը մեծապես ընդլայնեց տեսակների անոտացիայի և ֆունկցիոնալ գեների լուծումը:Բազային ճշտության հետ կապված երկար ժամանակ մտահոգված խնդիրը լուծվել է PacBio CCS ինքնորոշման միջոցով, որը ստեղծում է HIFI ընթերցումներ ավելի քան 99% ընթերցման ճշգրտությամբ:
Կատարումը OTU անոտացիայի մեջ
Tօգտվելով ինչպես երկար ընթերցանությունից, այնպես էլ բարձր թողունակությունից՝ անոտացիայի ճշգրտությունը կարող է կտրուկ աճել և հասնել «տեսակի մակարդակի» լուծաչափի՝ մանրէների նույնականացման հարցում:
Հղում
Բաներջին, Սամիրան և այլք:«Գյուղատնտեսության ինտենսիվացումը նվազեցնում է մանրէաբանական ցանցի բարդությունը և արմատներում հիմնական տաքսոնների առատությունը»:The ISME Journal (2019):
Tech and Highlights նպատակ ունի կիսվել տարբեր հետազոտական ասպարեզներում տարբեր բարձր թողունակության հաջորդականության տեխնոլոգիաների վերջին հաջող կիրառմամբ, ինչպես նաև փորձարարական նախագծման և տվյալների արդյունահանման ոլորտում փայլուն գաղափարներով:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հունվար-08-2022