ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ
ಕೃಷಿ ತೀವ್ರತೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಜಾಲದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ಕೀಸ್ಟೋನ್ ಟ್ಯಾಕ್ಸಾದ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ
ಪೂರ್ಣ-ಉದ್ದದ ಆಂಪ್ಲಿಕಾನ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ (ITS) |PacBio HIFI
ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳು
Aಕಳಪೆ ಪೋಷಕಾಂಶದ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆ, ಗೌಂಡ್‌ವಾಟರ್ ಯೂಟ್ರೋಫಿಯೇಷನ್, ಮಣ್ಣಿನ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅವನತಿ, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಅದರ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದಾಗಿ ಕೃಷಿಯ ತೀವ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸಮಸ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ. ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಉತ್ಕೃಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಕೃಷಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಪರ್ಯಾಯ ಕೃಷಿ ಪದ್ಧತಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಸಮುದಾಯವು ಕೃಷಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉತ್ಪಾದಕತೆ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರತೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಭಿನ್ನ ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೂಟ್ ಮೈಕ್ರೋಬಯೋಟಾವನ್ನು ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ
ಪ್ರಯೋಗಗಳು
Sತೈಲ ಮತ್ತು ಬೇರು (ಡಿಎನ್‌ಎ) ಮಾದರಿಗಳು 60 ಕೃಷಿ ಜಮೀನುಗಳಿಂದ (ಪ್ರತಿ 20) ಗೋಧಿ ಹೊಲಗಳಿಂದ ಬಂದವು.
Gರೂಪಿಂಗ್: 1. ಸಮಾವೇಶ (ಬೇಸಾಯದೊಂದಿಗೆ);2. ಸಮಾವೇಶ (ಯಾವುದೇ ಬೇಸಾಯ);3. ಸಾವಯವ ಕೃಷಿಭೂಮಿ
Sಸಮೀಕರಣ ತಂತ್ರ: ಪೂರ್ಣ-ಉದ್ದದ ಆಂಪ್ಲಿಕಾನ್ ಅನುಕ್ರಮ (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (ಇಡೀ ITS ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ~630 bp)
Sಸಮೀಕರಣ ವೇದಿಕೆ: PacBio RS II
ಬಯೋಇನ್ಫರ್ಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್
ಫಲಿತಾಂಶಗಳು
Oಪ್ರತಿ ಸೈಟ್‌ಗೆ ಸರಾಸರಿ 357 OTUಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ 60 ಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು 837 OTUಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮೂಲ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಸಮುದಾಯಗಳ ಆಲ್ಫಾ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯು ಮೂರು ಕೃಷಿ ಪದ್ಧತಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತಿಲ್ಲ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೀಟಾ ವೈವಿಧ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಬೇರಿನ ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳ ಸಮುದಾಯ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 1. ಮೂಲ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಸಮುದಾಯಗಳ ಮೇಲೆ ಆಲ್ಫಾ ವೈವಿಧ್ಯತೆ (ಶಾನನ್ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ಸಮುದಾಯ ಸಂಯೋಜನೆ) ಮತ್ತು ಬೀಟಾ ವೈವಿಧ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (ಪ್ರಧಾನ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳ ಅಂಗೀಕೃತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ)
Tಎನ್ ಕೀಸ್ಟೋನ್ ಟ್ಯಾಕ್ಸಾವನ್ನು ಮೂರು ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಸಮುದಾಯಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ: ಅತ್ಯುನ್ನತ ಪದವಿ ಹೊಂದಿರುವ ಟಾಪ್ 10 ನೋಡ್‌ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಕಟತೆಯ ಕೇಂದ್ರೀಯತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನಡುವಿನ ಕೇಂದ್ರೀಯತೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಏಳು ಮೈಕೋರೈಜಲ್ ಆದೇಶಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದವು.
ಚಿತ್ರ 2. ಮೂರು ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೂಲ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಸಮುದಾಯಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಜಾಲ
Fಆರ್ಮಿಂಗ್-ಸಿಸ್ಟಮ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು ಸಾವಯವ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಅಂಚುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪರ್ಕಿತ ನೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಿಂತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.ಇದಲ್ಲದೆ, ಸಾವಯವ ಕೃಷಿ ಜಾಲವು ಉಳಿದವುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಕೀಸ್ಟೋನ್ ಟ್ಯಾಕ್ಸಾ (ವಜ್ರ) ಅನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸಿದೆ, ಇದು ಅದರ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಿತು.
ಚಿತ್ರ 3. ಬೇಸಾಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೂಲ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಜಾಲಗಳು
Aಕೃಷಿ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಜಾಲದ ಸಂಪರ್ಕದ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಅರಣ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಕೀಸ್ಟೋನ್ ಟ್ಯಾಕ್ಸಾದ ಮುಖ್ಯ ಚಾಲಕಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು: ಮಣ್ಣಿನ ರಂಜಕ, ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, pH ಮತ್ತು ಮೈಕೋರೈಜಲ್ ವಸಾಹತು.
ಚಿತ್ರ 4. ಮೂರು ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ (A ಮತ್ತು B) ಕೃಷಿ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಸಂಪರ್ಕ;ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಅರಣ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (C) ಮತ್ತು ಕೃಷಿ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು AMF ವಸಾಹತು (D) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಪೂರ್ಣ-ಉದ್ದದ ಆಂಪ್ಲಿಕಾನ್ ಅನುಕ್ರಮ
A"ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅನುಕ್ರಮ" ವೇದಿಕೆಗೆ ಬರುತ್ತಿದೆ, ಉದ್ದೇಶಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಡಿ ನೊವೊ ಅಸೆಂಬ್ಲಿಯಲ್ಲಿನ ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಬಯೋಸೈನ್ಸ್ (PacBio) ಸರಣಿಗಳ ಓದುವಿಕೆಯನ್ನು ಹತ್ತಾರು ಕಿಲೋಬೇಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿ 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) ಅಥವಾ 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) ಮತ್ತು ITS ಯ ಪೂರ್ಣ-ಉದ್ದದ ಓದುವಿಕೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಯುಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರದೇಶಗಳು (400 ಬಿಪಿ-900 ಬಿಪಿ).ಆನುವಂಶಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿಶಾಲ ನೋಟವು ಜಾತಿಯ ಟಿಪ್ಪಣಿ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಜೀನ್‌ಗಳ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು.PacBio CCS ಸ್ವಯಂ-ತಿದ್ದುಪಡಿಯಿಂದ ಬೇಸ್ ನಿಖರತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ದೀರ್ಘ ಕಾಳಜಿಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು 99% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಓದುವ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ HIFI ರೀಡ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
OTU ಟಿಪ್ಪಣಿಯಲ್ಲಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ
Tದೀರ್ಘ ಓದುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ಎರಡರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಟಿಪ್ಪಣಿಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ "ಜಾತಿ-ಮಟ್ಟದ" ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಉಲ್ಲೇಖ
ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ, ಸಮೀರನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು."ಕೃಷಿ ತೀವ್ರತೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಜಾಲದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ಕೀಸ್ಟೋನ್ ಟ್ಯಾಕ್ಸಾದ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ."ISME ಜರ್ನಲ್ (2019).
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳು ವಿವಿಧ ರೀಸೀಚ್ ಅಖಾಡದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಉನ್ನತ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ಅನುಕ್ರಮ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಇತ್ತೀಚಿನ ಯಶಸ್ವಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದ್ಭುತ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜನವರಿ-08-2022