МИКРОБИЙН ЭКОЛОГИ
Хөдөө аж ахуйн эрчимжилт нь бичил биетний сүлжээний нарийн төвөгтэй байдлыг бууруулж, үндэс дэх гол чулуун таксоны элбэг дэлбэг байдлыг бууруулдаг.
Бүрэн урттай Ампликоны дараалал (ITS) |PacBio HIFI
Онцлох үйл явдал
AТариалангийн эрчимжилт нь шим тэжээлийн үр ашиг муутай, гүний усны эвтрофижилт, хөрсний чанар муудах гэх мэт байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллөөс болж улам бүр асуудалтай болж байна. Хор хөнөөлийг бууруулахын тулд тариалалтгүй болон органик газар тариалан зэрэг альтернатив газар тариалангийн системийг өргөн нэвтрүүлсэн.Микробын нийгэмлэг нь агроэкосистемийн бүтээмж, тогтвортой байдалд зайлшгүй чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.Гэсэн хэдий ч өөр өөр тариалангийн системүүд үндэс бичил биетэнд хэрхэн нөлөөлдөг нь тодорхойгүй байна.
Туршилтын дизайн
Туршилтууд
SГазрын тос, үндэс (ДНХ) дээжийг 60 тариалангийн талбайн (тус бүр 20) улаан буудайн талбайгаас авсан.
GRouping: 1. Конвенц (хөрс боловсруулалттай);2. Конвенци (газар тариалахгүй);3. Органик тариалангийн талбай
Sтэгшитгэх стратеги: Бүрэн уртын өсгөгчийн дараалал (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (Бүхэл бүтэн ITS бүсийг зорилтот ~630 bp)
Sтэнцвэржүүлэх платформ: PacBio RS II
Биоинформатик шинжилгээ
Үр дүн
OНэг сайтад дунджаар 357 OTU, нийт 60 цэгээс нийт 837 OTU тогтоогдсон.Үндэс мөөгөнцрийн бүлгүүдийн альфа олон янз байдал нь гурван газар тариалангийн тогтолцооны хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгааг харуулж байна.Гэсэн хэдий ч бета олон янз байдлын шинжилгээнд гурван ялгаатай кластер үүссэн нь үндэс мөөгөнцрийн нийгэмлэгийн бүтцэд газар тариалангийн систем хүчтэй нөлөө үзүүлж байгааг харуулж байна.
Зураг 1. Үндэс мөөгөнцрийн бүлгүүдийн альфа олон янз байдал (Шэнноны индекс ба нийгэмлэгийн бүтэц) ба бета олон янз байдлын шинжилгээ (үндсэн координатын каноник шинжилгээ)
Tmn Түлхүүр чулуун таксуудыг гурван газар тариалангийн систем дэх мөөгөнцрийн бүлгүүдийн нэгдсэн сүлжээнд үндэслэн тодорхойлсон: хамгийн өндөр зэрэгтэй, хамгийн их ойр төвлөрөлтэй, хамгийн бага хоорондын төвлөрсөн 10 зангилааг сонгосон.Тэдний долоо нь микоризийн бүлэгт харьяалагддаг байв.
Зураг 2. Газар тариалангийн гурван системийн үндэс мөөгөнцрийн бүлгүүдийн нэгдсэн сүлжээ
FArming-системийн тусгай сүлжээнүүд нь ердийн сүлжээнээс хоёр дахин их ирмэг, илүү олон холболттой зангилаа бүхий органик сүлжээнд нэлээд өндөр холболтыг харуулж байна.Түүгээр ч зогсохгүй, органик тариалангийн сүлжээ нь бусадтай харьцуулахад илүү их гол чулуун такса (алмаз) агуулсан байсан нь түүний нарийн төвөгтэй байдал, холболтыг дэмждэг байв.
Зураг 3. Газар тариалангийн системийн өвөрмөц үндэс мөөгөнцрийн сүлжээ
AХөдөө аж ахуйн эрчимжилт ба үндэс мөөгөнцрийн сүлжээний холболтын хооронд хүчтэй сөрөг хамаарал ажиглагдсан.Ойн санамсаргүй дүн шинжилгээ нь үндсэн чулуун таксоны үндсэн хөшүүрэг болох хөрсний фосфор, массын нягтрал, рН ба микоризийн колоничлолыг илрүүлсэн.
Зураг 4. Газар тариалангийн эрч хүч ба гурван газар тариалангийн систем (А ба В) дахь сүлжээний холболт;Ойн санамсаргүй шинжилгээ(C) ба хөдөө аж ахуйн эрчимжилт ба AMF-ийн колоничлолын хоорондын хамаарал (D)
Технологи
Бүрэн урттай ампликоны дараалал
A"Гурав дахь үеийн дараалал" нь тайзан дээр гарч ирснээр зорилтот бүс нутаг дахь хязгаарлалт, де-ново угсралтын үеийн бэрхшээлийг даван туулсан.Pacific Bioscience (PacBio) нь нянгийн 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) буюу 18S rRNA (1,500 bp-2,00) болон ITS-ийн 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp)-ийн бүрэн хэмжээний унших боломжийг бидэнд олгодог дарааллыг хэдэн арван килобааз хүртэл амжилттай өргөтгөсөн. бүс нутгууд (400 bp-900 bp) эукариотуудад.Генетикийн талбарыг өргөнөөр харах нь зүйлийн тайлбар болон функциональ генийн нарийвчлалыг ихээхэн сайжруулсан.Суурь нарийвчлалтай холбоотой асуудал нь HIFI-ийн уншилтыг 99% -иас дээш нарийвчлалтайгаар үүсгэдэг PacBio CCS-ийн өөрөө засах тусламжтайгаар шийдэгдсэн.
OTU аннотаци дахь гүйцэтгэл
TУдаан унших, өндөр нэвтрүүлэх чадварын давуу талыг ашигласнаар тэмдэглэгээний нарийвчлалыг эрс нэмэгдүүлж, бичил биетнийг тодорхойлох "төрлийн түвшний" нарийвчлалд хүрэх боломжтой.
Лавлагаа
Банержи, Самиран нар."Хөдөө аж ахуйн эрчимжилт нь бичил биетний сүлжээний нарийн төвөгтэй байдлыг багасгаж, үндэс дэх гол чулуун таксоны элбэг дэлбэг байдлыг бууруулдаг."ISME сэтгүүл (2019).
Техник ба онцлох үйл явдал Судалгааны янз бүрийн талбарт өндөр бүтээмжтэй дэс дарааллын технологийн хамгийн сүүлийн үеийн амжилттай хэрэглэгдэхүүн, туршилтын дизайн, өгөгдөл олборлох гайхалтай санаануудыг хуваалцах зорилготой.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 1-р сарын 08-ны хооронд