전장 16S 시퀀싱을 통한 고정화 박테리아 처리 토양의 미생물 군집 및 기능 조사

미생물

바이오 숯과의 박테리아 호환성 및 고정화로 테부코나졸 분해, 토양 미생물군집 구성 및 기능 개선

전체 길이 16S 앰플리콘 시퀀싱 |PacBio 하이파이 |알파 다양성 |베타 다양성

이 연구에서는 PacBio의 전체 길이 16S 앰플리콘 시퀀싱과 생물정보학 분석이 Biomarker Technologies에서 제공되었습니다.

하이라이트

Biochar 고정화 테부코나졸 분해 박테리아 Alcaligenes faecalis WZ-2는 생분해 효율에 대해 연구되었으며 자유 분해 균주 WZ-2와 비교하여 테부코나졸 오염 토양에 영향을 미칩니다.

1. 바이오차(Biochar) 고정 WZ-2는 토양 내 테부코나졸 반감기를 18.7일에서 13.3일로 줄임으로써 유리 WZ-2에 비해 테부코나졸에서 더 효율적인 분해를 보여주었습니다.

2. Biochar 고정화 WZ-2는 우레아제, 탈수소효소, 인버타아제 등을 포함한 토착 토양 미생물 효소 활성을 복원할 수 있었습니다.

3. 전체 길이의 16S 시퀀싱으로 결정된 바이오 숯 고정화 WZ-2 처리 토양의 미생물 프로필은 이 시스템이 테부코나졸 오염 하에서 박테리아 군집 구조를 개선하여 토양 건강을 복원할 수 있음을 강력히 뒷받침했습니다.

실험(시퀀싱 관련)

그룹: CK: 천연 토양;T: 테부코나졸을 첨가한 토양;S: 테부코나졸은 자유 균주 WZ-2를 갖는 토양을 함유하고;BC: 테부코나졸에는 바이오 숯이 포함된 토양이 포함되어 있습니다.BCS: 테부코나졸에는 바이오 숯이 고정된 WZ-2가 포함된 토양이 포함되어 있습니다.

샘플링: 16S rDNA 프라이머로 증폭된 전체 토양 DNA 추출
27F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3') 및 1492R(5'-GGTTACCTTGTTACGA),전장 16S rDNA를 나타냄

시퀀싱 플랫폼: PacBio RS II

시퀀싱 전략: CCS HIFI 읽기

데이터 분석:BMK클라우드생물정보 플랫폼은 금붕어를 어류 생리학과 진화를 위한 탁월한 유전 모델 시스템으로 만듭니다.

결과

토양 미생물 군집 구조는 16S rDNA 서열 분석에 의해 결정되었습니다.Chao1, Ace, Shannon 및 Simpson 지수를 포함한 OTU 풍부도 및 알파 다양성 지수를 평가하여 각 시스템의 종 다양성을 나타냈습니다.60일 배양 후 모든 지표는 유사한 경향을 나타냈습니다. 즉, 테부코나졸은 토양의 종 풍부도와 다양성의 감소를 유도할 수 있었습니다.그러나 WZ-2 균주를 첨가함으로써 토양 박테리아 군집은 풍부함과 다양성 측면에서 부분적으로 회복되었습니다.BC, BCS 및 CK 간에는 제한된 차이가 관찰되었으며, 이는 biochar 및 biochar 고정화 WZ-2가 토양 생물학적 건강을 효과적으로 복원할 수 있음을 나타냅니다.

본 연구에서는 그룹 간 베타 다양성을 보여주기 위해 산술 평균을 사용한 비가중 쌍 그룹 방법(UPGMA)을 적용했습니다.다음 그림에서 볼 수 있듯이 BC, BSC 및 CK는 그룹 T 및 S에 비해 더 유사한 미생물 구성 패턴을 공유했으며, 이는 테부코나졸로 오염된 토양 생물학적 정화에 바이오 숯을 도입하면 토양 내 미생물 군집의 회복을 크게 촉진할 수 있음을 나타냅니다.