მიკრობული ეკოლოგია
სოფლის მეურნეობის ინტენსიფიკაცია ამცირებს მიკრობული ქსელის სირთულეს და ფესვებში ძირითადი ტაქსონების სიმრავლეს
სრულმეტრაჟიანი ამპლიკონის თანმიმდევრობა (ITS) |PacBio HIFI
მაჩვენებლები
Aსოფლის მეურნეობის ინტენსიფიკაცია სულ უფრო პრობლემურია მისი უარყოფითი გარემოზე ზემოქმედების გამო, მათ შორის საკვები ნივთიერებების გამოყენების ცუდი ეფექტურობა, მიწისქვეშა წყლების ევტროფიაცია, ნიადაგის ხარისხის დეგრადაცია და ა.შ. ზიანის შესამცირებლად ფართოდ იქნა მიღებული ფერმერული მეურნეობის ალტერნატიული სისტემები.მიკრობული საზოგადოება შეუცვლელ როლს ასრულებს აგროეკოსისტემის პროდუქტიულობასა და მდგრადობაში.თუმცა, საკმაოდ გაუგებარია, თუ როგორ მოქმედებს სხვადასხვა ფერმერული სისტემა ფესვის მიკრობიოტაზე.
Ექსპერიმენტული დიზაინი
ექსპერიმენტები
Sნავთობისა და ფესვის (დნმ) ნიმუშები იყო ხორბლის მინდვრებიდან 60 სასოფლო-სამეურნეო სასოფლო-სამეურნეო მიწიდან (თითოეული 20)
Grouping: 1. კონვენცია (დამუშავებით);2. კონვენცია (არადამუშავება);3. ორგანული სასოფლო-სამეურნეო მიწა
Sთანმიმდევრობის სტრატეგია: სრულმეტრაჟიანი ამპლიკონის თანმიმდევრობა (ITS)
Pრაიმერები: ITS1F-ITS4 (მიზნად ისახავს მთელ ITS რეგიონს ~630 bp)
Sეკვენტირების პლატფორმა: PacBio RS II
ბიოინფორმატიული ანალიზი
შედეგები
On საშუალოდ 357 OTU იყო გამოვლენილი თითო საიტზე და სულ 837 OTU 60-ვე საიტიდან.ფესვის სოკოს თემების ალფა მრავალფეროვნება არ აჩვენებდა მნიშვნელოვან განსხვავებას სამ ფერმერულ სისტემას შორის.თუმცა, ბეტა მრავალფეროვნების ანალიზში ჩამოყალიბდა სამი განსხვავებული კლასტერი, რაც მიუთითებს მეურნეობის სისტემის ძლიერ ეფექტზე ფესვის სოკოების საზოგადოების სტრუქტურაზე.
სურათი 1. ალფა მრავალფეროვნება (შენონის ინდექსი და თემის შემადგენლობა) და ბეტა მრავალფეროვნების ანალიზი (ძირითადი კოორდინატების კანონიკური ანალიზი) ფესვის სოკოების თემებზე
Ten.შვიდი მათგანი მიეკუთვნებოდა მიკორიზულ ორდენებს.
სურათი 2. სამი მეურნეობის სისტემის ფესვის სოკოვანი თემების საერთო ქსელი
Fშეიარაღების სისტემის სპეციფიური ქსელები მიუთითებენ საგრძნობლად მაღალ კავშირზე ორგანულ ქსელში ორჯერ მეტი კიდეებითა და უფრო დაკავშირებული კვანძებით, ვიდრე არასასროლი და ჩვეულებრივი ქსელი.უფრო მეტიც, ორგანული მეურნეობის ქსელი დანარჩენთან შედარებით გაცილებით მეტ საკვანძო ტაქსონებს (ბრილიანტს) იცავდა, რაც მხარს უჭერდა მის სირთულეს და დაკავშირებას.
სურათი 3. მეურნეობის სისტემის სპეციფიკური ფესვის სოკოვანი ქსელები
Aდაფიქსირდა ძლიერი ნეგატიური კავშირი სოფლის მეურნეობის ინტენსივობასა და ფესვის სოკოს ქსელთან დაკავშირებას შორის.ტყის შემთხვევითმა ანალიზმა გამოავლინა ძირითადი ფაქტორები: ნიადაგის ფოსფორი, სიმკვრივე, pH და მიკორიზული კოლონიზაცია.
სურათი 4. სოფლის მეურნეობის ინტენსივობა და ქსელის კავშირი სამ ფერმერულ სისტემაში (A და B);შემთხვევითი ტყის ანალიზი (C) და კავშირი სოფლის მეურნეობის ინტენსივობასა და AMF კოლონიზაციას შორის (D)
ტექნიკა
სრულმეტრაჟიანი ამპლიკონის თანმიმდევრობა
Aსცენაზე გამოსული „მესამე თაობის თანმიმდევრობა“, მიზნობრივ რეგიონებში შეზღუდვები და ახალი შეკრების პრობლემები დაძლეულია.Pacific Bioscience-მა (PacBio) წარმატებით გააფართოვა მიმდევრობების კითხვა ათეულ კილობაზამდე, რაც საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) სრული სიგრძის წაკითხვა ბაქტერიებში ან 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) რეგიონები (400 bp-900 bp) ევკარიოტიკებში.გენეტიკური ველის გაფართოებულმა ხედვამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა სახეობების ანოტაციისა და ფუნქციური გენების გარჩევადობა.საბაზისო სიზუსტის დიდი ხნის პრობლემა მოგვარებულია PacBio CCS-ის თვითკორექტირებით, რომელიც ქმნის HIFI წაკითხვებს 99%-ზე მეტი წაკითხვის სიზუსტით.
შესრულება OTU ანოტაციაში
Tროგორც ხანგრძლივი წაკითხვის, ასევე მაღალი გამტარუნარიანობის უპირატესობებით, ანოტაციის სიზუსტე შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს და მიაღწიოს „სახეობის დონის“ გარჩევადობას მიკრობული იდენტიფიკაციისას.
მითითება
ბანერჯი, სამირანი და სხვ.„სოფლის მეურნეობის ინტენსიფიკაცია ამცირებს მიკრობული ქსელის სირთულეს და ფესვებში საკვანძო ტაქსონების სიმრავლეს“.ISME Journal (2019).
ტექნიკური და მაჩვენებლები მიზნად ისახავს სხვადასხვა მაღალი გამტარუნარიანობის თანმიმდევრობის ტექნოლოგიების უახლესი წარმატებული გამოყენების გაზიარებას სხვადასხვა კვლევის ასპარეზზე, ასევე ბრწყინვალე იდეების ექსპერიმენტულ დიზაინსა და მონაცემთა მოპოვებაში.
გამოქვეყნების დრო: იან-08-2022