EKOLOGI MIKROB
Intensifikasi pertanian nyuda kerumitan jaringan mikroba lan kelimpahan takson kunci ing oyod
Full-length Amplicon Sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Sorotan
Aintensifikasi tetanèn wis dadi saya masalah amarga efek lingkungan salabetipun kalebu miskin nutrisi-nggunakake efficiency, goundwater eutrophiation, degradasi saka lemah kualitas, etc. Alternatif sistem tani kalebu ora-nganti lan organik tani wis digunakake digunakake kanggo ngurangi gawe piala.Komunitas mikroba nduweni peran penting ing produktivitas lan kelestarian agroekosistem.Nanging, ora jelas kepiye sistem pertanian sing beda mengaruhi mikrobiota akar.
Desain Eksperimental
Eksperimen
SSampel lenga lan akar (DNA) saka ladang gandum saka 60 lahan pertanian (masing-masing 20)
Grouping: 1. Konvènsi (karo tillage);2. Konvensi (no-tillage);3. Sawah organik
Sstrategi equencing: Full-length amplicon sequencing (ITS)
Primer: ITS1F-ITS4 (nargetake kabeh wilayah ITS ~630 bp)
Splatform equencing: PacBio RS II
Analisis Bioinformatika
Asil
On rata-rata 357 OTU diidentifikasi saben situs lan total 837 OTU saka kabeh 60 situs.Keanekaragaman alfa komunitas jamur akar ora nuduhake bedane sing signifikan ing antarane telung sistem tani.Nanging, telung klompok sing béda-béda dibentuk ing analisis keragaman beta, sing nuduhake efek kuat sistem pertanian ing struktur komunitas jamur root.
Gambar 1. Keragaman alfa (indeks Shannon lan komposisi komunitas) lan analisis keragaman beta (analisis kanonik koordinat utama) ing komunitas jamur root
Ten takson keystone ditetepake adhedhasar jaringan sakabèhé komunitas jamur ing telung sistem tani: ndhuwur 10 kelenjar karo gelar paling dhuwur, centrality closeness paling dhuwur lan centrality betweenness paling dipilih.Pitu kasebut kalebu pesenan mikoriza.
Gambar 2. Jaringan sakabèhé ing komunitas jamur root saka telung sistem tani
Fjaringan khusus sistem arming nuduhake panyambungan sing luwih dhuwur ing jaringan organik kanthi pinggiran kaping pindho luwih akeh lan simpul sing disambungake tinimbang jaringan tanpa lan konvensional.Kajaba iku, jaringan tani organik nduwe taksa (berlian) luwih akeh tinimbang liyane, sing ndhukung kerumitan lan konektivitas.
Gambar 3. Jaringan jamur akar khusus sistem budidaya
Aasosiasi negatif sing kuat antarane intensitas tetanèn lan konektivitas jaringan jamur root diamati.Analisis alas acak nuduhake faktor utama takson batu kunci: fosfor lemah, kerapatan akeh, pH lan kolonisasi mikoriza.
Gambar 4. Intensitas pertanian lan konektivitas jaringan ing telung sistem pertanian (A lan B);Analisis alas acak(C) lan Hubungan antarane intensitas pertanian lan kolonisasi AMF (D)
Teknologi
Urutan amplicon lengkap
As "Sequencing Generasi Katelu" teka ing tataran, watesan ing wilayah diangkah lan masalah ing Déwan de novo wis diatasi.Pacific Bioscience (PacBio) wis kasil ngluwihi maca urutan nganti puluhan kilobase, sing ngidini kita entuk maca lengkap 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) ing bakteri utawa 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) lan ITS wilayah (400 bp-900 bp) ing eukariotik.Pandangan babagan bidang genetika nggedhekake resolusi anotasi spesies lan gen fungsional.Masalah sing dawa banget babagan akurasi dhasar wis ditanggulangi kanthi koreksi diri PacBio CCS, sing ngasilake maca HIFI kanthi akurasi maca luwih saka 99%.
Kinerja ing anotasi OTU
Tkaluwihan saka loro maca dawa lan dhuwur-throughput, akurasi anotasi bisa dramatically tambah lan entuk "spesies-tingkat" resolusi ing identifikasi mikroba.
Referensi
Banerjee, Samiran, et al."Intensifikasi pertanian nyuda kerumitan jaringan mikroba lan kelimpahan takson kunci ing akar."Jurnal ISME (2019).
Tech lan Highlights ngarahake nuduhake aplikasi sukses paling anyar saka macem-macem teknologi sekuensing dhuwur ing macem-macem arena riset uga ide sing apik ing desain eksperimen lan pertambangan data.
Wektu kirim: Jan-08-2022