МИКРОБИАЛДЫК ЭКОЛОГИЯ
Айыл чарбасын интенсификациялоо микробдук тармактын татаалдыгын жана тамырлардагы негизги таш таксонунун көптүгүн азайтат
Толук узундуктагы Amplicon Sequencing (ITS) |PacBio HIFI
Маанилүү учурлар
AАйыл чарбасын интенсификациялоо анын айлана-чөйрөгө терс таасиринен улам барган сайын көйгөйлүү болуп калды, анын ичинде аш болумдуу заттарды колдонуунун начар эффективдүүлүгү, жер астындагы суулардын эвтрофиациясы, кыртыштын сапатынын начарлашы жана башкалар. Зыянды азайтуу үчүн жер айдабаган жана органикалык дыйканчылыкты камтыган альтернативдик дыйканчылык системалары кеңири колдонулууда.Микробдук жамаат агроэкосистеманын өндүрүмдүүлүгүн жана туруктуулугун камсыз кылууда маанилүү роль ойнойт.Бирок, ар кандай айыл чарба системалары тамыр микробиотасына кандай таасир этээри так эмес.
Эксперименталдык дизайн
Эксперименттер
Sмай жана тамыр (ДНК) үлгүлөрү 60 айыл чарба жеринен буудай талааларынан алынган (ар бири 20дан)
Gайдоо: 1. Конвенция (айдоо менен);2. Конвенция (айдоо жок);3. Органикалык айыл чарба жерлери
Sтеңдөө стратегиясы: Толук узундуктагы ампликон секвенирлөө (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (Бүткүл ITS аймагын максаттуу ~ 630 bp)
Sтеңдөө платформасы: PacBio RS II
Биоинформатикалык анализ
Жыйынтыктар
On орточо 357 OTU ар бир сайтта жана 60 сайттын бардыгынан 837 OTU аныкталды.Тамыр кычыткы жамааттарынын Alpha ар түрдүүлүгү үч чарбалык системанын ортосунда олуттуу айырманы көрсөткөн эмес.Бирок, бета ар түрдүүлүктү талдоодо үч өзүнчө кластер түзүлдү, бул дыйканчылык системасынын тамыр грибок жамаатынын түзүмүнө күчтүү таасирин көрсөтүп турат.
Сүрөт 1. Альфа көп түрдүүлүк (Шеннон индекси жана коомчулуктун курамы) жана бета ар түрдүүлүктүн анализи (негизги координаттардын канондук анализи) тамыр грибокторунун жамааттары боюнча
Tky негизги таш таксондору үч айыл чарба системасы боюнча грибоктук жамааттардын жалпы тармагынын негизинде аныкталган: эң жогорку даражадагы, эң жакын центрдуулукту жана эң төмөнкү ортолук центрдуулукту камтыган алдыңкы 10 түйүн тандалып алынган.Алардын жетөө микориза отряддарына таандык болгон.
2-сүрөт. Үч чарбалык системанын тамыр грибокторунун жалпы тармагы
Fкуралдандыруу тутумунун спецификалык тармактары органикалык тармакта эки эсе көп четтери жана көп туташкан түйүндөрү менен бир кыйла жогору байланышты көрсөттү.Мындан тышкары, органикалык айыл чарба тармагы башкаларына салыштырмалуу бир топ негизги таш таксондорун (бриллианттарды) камтыган, бул анын татаалдыгын жана байланышын колдогон.
3-сүрөт. Чарбалык системага мүнөздүү тамыр грибок тармактары
Aайыл чарба интенсивдүүлүгү менен тамыр грибок тармагынын байланышынын ортосунда күчтүү терс байланыш байкалган.Кокус токой анализи негизги таксондордун негизги кыймылдаткычтарын аныктады: топурактын фосфору, масса тыгыздыгы, рН жана микоризалардын колонизациясы.
4-сүрөт. Айыл чарбасынын интенсивдүүлүгү жана үч айыл чарба системасы боюнча тармактык байланыш (А жана В);Кокус токой анализи (C) жана айыл чарба интенсивдүүлүгү менен AMF колонизациясынын ортосундагы байланыш (D)
Технология
Толук узундуктагы ампликон секвенирлөө
A"Үчүнчү муундун ырааттуулугу" сахнага чыгып, максаттуу аймактардагы чектөөлөр жана де-ново чогулуштагы кыйынчылыктар жоюлду.Pacific Bioscience (PacBio) ырааттуулуктарды окууну ондогон килобазаларга чейин ийгиликтүү кеңейтти, бул бизге бактерияларда 16s rRNA (1000 bp-1500 bp) же 18S rRNA (1500 bp-2,00TS) жана толук узундуктагы көрсөткүчтөрдү алууга мүмкүндүк берет. эукариоттордо региондор (400 бп-900 бп).Генетикалык талаанын кеңири көрүнүшү түрлөрдүн аннотациясынын жана функционалдык гендердин чечилишине чоң өбөлгө түздү.Базалык тактык боюнча көптөн бери тынчсызданган маселе PacBio CCS өзүн-өзү оңдоосу менен чечилди, ал HIFI окууларын 99% ашык окуу тактыгы менен жаратат.
OTU аннотациясындагы аткаруу
Tузак окуунун жана жогорку өткөрүүнүн артыкчылыктарын пайдаланып, аннотациянын тактыгын кескин жогорулатууга жана микробдорду идентификациялоодо “түр деңгээлиндеги” резолюцияга жетишүүгө болот.
Шилтеме
Банерджи, Самиран жана башкалар."Айыл чарбасын интенсификациялоо микробдук тармактын татаалдыгын жана тамырлардагы негизги таш таксондорунун көптүгүн азайтат."ISME журналы (2019).
Tech and Highlights ар кандай изилдөө ареналарында ар кандай жогорку өтүмдүү секвенирлөө технологияларын эң акыркы ийгиликтүү колдонууну, ошондой эле эксперименталдык долбоорлоо жана маалыматтарды казып алуу боюнча мыкты идеяларды бөлүшүүгө багытталган.
Посттун убактысы: Январь-08-2022