മൈക്രോബയൽ ഇക്കോളജി
കാർഷിക തീവ്രത സൂക്ഷ്മജീവ ശൃംഖലയുടെ സങ്കീർണ്ണതയും വേരുകളിലെ കീസ്റ്റോൺ ടാക്സയുടെ സമൃദ്ധിയും കുറയ്ക്കുന്നു
മുഴുനീള ആംപ്ലിക്കോൺ സീക്വൻസിങ് (ITS) |PacBio HIFI
ഹൈലൈറ്റുകൾ
Aമോശം പോഷക-ഉപയോഗ കാര്യക്ഷമത, ഗൗണ്ട്‌വാട്ടർ യൂട്രോഫിയേഷൻ, മണ്ണിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തകർച്ച തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രതികൂല പാരിസ്ഥിതിക പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ കാരണം കാർഷിക തീവ്രത കൂടുതൽ പ്രശ്‌നകരമാണ്.കാർഷിക ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയിലും സുസ്ഥിരതയിലും സൂക്ഷ്മജീവി സമൂഹം ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, വ്യത്യസ്ത കൃഷിരീതികൾ റൂട്ട് മൈക്രോബയോട്ടയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുവെന്നത് വ്യക്തമല്ല.
പരീക്ഷണ രൂപകല്പന
പരീക്ഷണങ്ങൾ
S60 കൃഷിയിടങ്ങളിൽ നിന്ന് (20 വീതം) ഗോതമ്പ് പാടങ്ങളിൽ നിന്നാണ് എണ്ണയും വേരും (ഡിഎൻഎ) സാമ്പിളുകൾ ലഭിച്ചത്.
Gറൂപ്പിംഗ്: 1. കൺവെൻഷൻ (കൃഷിയോടൊപ്പം);2. കൺവെൻഷൻ (കൃഷിയില്ല);3. ജൈവ കൃഷിഭൂമി
Sഇക്വൻസിംഗ് സ്ട്രാറ്റജി: ഫുൾ-ലെംഗ്ത്ത് ആംപ്ലിക്കൺ സീക്വൻസിംഗ് (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (ഐടിഎസ് മേഖലയെ മുഴുവനായി ലക്ഷ്യമിടുന്നു ~630 bp)
Sഇക്വൻസിംഗ് പ്ലാറ്റ്ഫോം: PacBio RS II
ബയോ ഇൻഫോർമാറ്റിക് അനാലിസിസ്
ഫലം
Oഓരോ സൈറ്റിനും ശരാശരി 357 OTU-കളും 60 സൈറ്റുകളിൽ ആകെ 837 OTU-കളും കണ്ടെത്തി.റൂട്ട് ഫംഗൽ സമൂഹങ്ങളുടെ ആൽഫ വൈവിധ്യം മൂന്ന് കൃഷിരീതികളിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസം കാണിക്കുന്നില്ല.എന്നിരുന്നാലും, ബീറ്റാ വൈവിധ്യ വിശകലനത്തിൽ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ക്ലസ്റ്ററുകൾ രൂപീകരിച്ചു, ഇത് റൂട്ട് ഫംഗൽ സമൂഹ ഘടനയിൽ കാർഷിക സമ്പ്രദായത്തിന്റെ ശക്തമായ സ്വാധീനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ചിത്രം 1. റൂട്ട് ഫംഗൽ കമ്മ്യൂണിറ്റികളിൽ ആൽഫ വൈവിധ്യവും (ഷാനൺ സൂചികയും കമ്മ്യൂണിറ്റി കോമ്പോസിഷനും) ബീറ്റ വൈവിധ്യ വിശകലനവും (പ്രിൻസിപ്പൽ കോർഡിനേറ്റുകളുടെ കാനോനിക്കൽ വിശകലനം)
Tമൂന്ന് കൃഷി സമ്പ്രദായത്തിലുടനീളമുള്ള ഫംഗസ് കമ്മ്യൂണിറ്റികളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ശൃംഖലയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് എൻ കീസ്റ്റോൺ ടാക്സ നിർവചിക്കപ്പെട്ടത്: ഉയർന്ന ഡിഗ്രി, ഉയർന്ന അടുപ്പമുള്ള കേന്ദ്രീകരണം, താഴ്ന്ന ഇടയിലുള്ള കേന്ദ്രീകരണം എന്നിവയുള്ള മികച്ച 10 നോഡുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു.അവയിൽ ഏഴെണ്ണം മൈകോറൈസൽ ഓർഡറുകളിൽ പെട്ടവയാണ്.
ചിത്രം 2. മൂന്ന് കൃഷി സമ്പ്രദായങ്ങളുടെ റൂട്ട് ഫംഗൽ സമൂഹങ്ങളിലെ മൊത്തത്തിലുള്ള ശൃംഖല
Fആർമിംഗ്-സിസ്റ്റം നിർദ്ദിഷ്ട നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ ഓർഗാനിക് നെറ്റ്‌വർക്കിൽ നോ-ടിൽ, കൺവെൻഷണൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളേക്കാൾ ഇരട്ടി കൂടുതൽ അരികുകളും കൂടുതൽ കണക്റ്റുചെയ്‌ത നോഡുകളുമുള്ള ഉയർന്ന കണക്റ്റിവിറ്റിയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ജൈവ കാർഷിക ശൃംഖല ബാക്കിയുള്ളവയെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കൂടുതൽ കീസ്റ്റോൺ ടാക്സ (ഡയമണ്ട്) സംരക്ഷിച്ചു, ഇത് അതിന്റെ സങ്കീർണ്ണതയും കണക്റ്റിവിറ്റിയും പിന്തുണച്ചു.
ചിത്രം 3. ഫാമിംഗ് സിസ്റ്റം-നിർദ്ദിഷ്ട റൂട്ട് ഫംഗൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ
Aകാർഷിക തീവ്രതയും റൂട്ട് ഫംഗൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്റ്റിവിറ്റിയും തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ നെഗറ്റീവ് ബന്ധം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.റാൻഡം ഫോറസ്റ്റ് വിശകലനം കീസ്റ്റോൺ ടാക്സയുടെ പ്രധാന ഡ്രൈവറുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി: മണ്ണിന്റെ ഫോസ്ഫറസ്, ബൾക്ക് ഡെൻസിറ്റി, പിഎച്ച്, മൈകോറൈസൽ കോളനിവൽക്കരണം.
ചിത്രം 4. കാർഷിക തീവ്രതയും നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്റ്റിവിറ്റിയും മൂന്ന് കാർഷിക സംവിധാനങ്ങളിലുടനീളം (എയും ബിയും);റാൻഡം ഫോറസ്റ്റ് അനാലിസിസ് (സി) കാർഷിക തീവ്രതയും എഎംഎഫ് കോളനിവൽക്കരണവും (ഡി) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം
സാങ്കേതികവിദ്യ
മുഴുനീള ആംപ്ലിക്കൺ സീക്വൻസിങ്
Aന്റെ "മൂന്നാം തലമുറ സീക്വൻസിംഗ്" വേദിയിലേക്ക് വരുന്നു, ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത പ്രദേശങ്ങളിലെ പരിമിതികളും ഡി നോവോ അസംബ്ലിയിലെ പ്രശ്‌നങ്ങളും മറികടന്നു.പസഫിക് ബയോസയൻസ് (PacBio) സീക്വൻസുകളുടെ റീഡിംഗ് പതിനായിരക്കണക്കിന് കിലോബേസുകളിലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ബാക്ടീരിയയിൽ 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) അല്ലെങ്കിൽ 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) യുടെ പൂർണ്ണ ദൈർഘ്യ വായനകൾ നേടാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. യൂക്കറിയോട്ടിക്സിലെ പ്രദേശങ്ങൾ (400 bp-900 bp).ജനിതക മണ്ഡലത്തിന്റെ വിശാല വീക്ഷണം സ്പീഷീസ് വ്യാഖ്യാനത്തിന്റെയും പ്രവർത്തനപരമായ ജീനുകളുടെയും പ്രമേയത്തെ വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിച്ചു.99%-ത്തിലധികം വായന കൃത്യതയോടെ HIFI റീഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന PacBio CCS സ്വയം-തിരുത്തൽ വഴി അടിസ്ഥാന കൃത്യതയെക്കുറിച്ചുള്ള ദീർഘകാല പ്രശ്‌നം പരിഹരിച്ചു.
OTU വ്യാഖ്യാനത്തിലെ പ്രകടനം
Tദൈർഘ്യമേറിയ വായനയുടെയും ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ടിന്റെയും ഗുണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, വ്യാഖ്യാനത്തിന്റെ കൃത്യത നാടകീയമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും മൈക്രോബയൽ ഐഡന്റിഫിക്കേഷനിൽ "സ്പീഷീസ്-ലെവൽ" റെസല്യൂഷൻ നേടാനും കഴിയും.
റഫറൻസ്
ബാനർജി, സമീരൻ, തുടങ്ങിയവർ."കാർഷിക തീവ്രത സൂക്ഷ്മജീവ ശൃംഖലയുടെ സങ്കീർണ്ണതയും വേരുകളിലെ കീസ്റ്റോൺ ടാക്സയുടെ സമൃദ്ധിയും കുറയ്ക്കുന്നു."ISME ജേണൽ (2019).
സാങ്കേതികതയും ഹൈലൈറ്റുകളും വിവിധ റീസീച്ച് രംഗത്തെ വ്യത്യസ്ത ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സീക്വൻസിങ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഏറ്റവും പുതിയ വിജയകരമായ പ്രയോഗവും പരീക്ഷണാത്മക രൂപകൽപ്പനയിലും ഡാറ്റാ മൈനിംഗിലുമുള്ള മികച്ച ആശയങ്ങളും പങ്കിടാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-08-2022