EKOLOĠIJA MIKROBJALI
L-intensifikazzjoni agrikola tnaqqas il-kumplessità tan-netwerk mikrobjali u l-abbundanza ta 'taxa ewlenija fl-għeruq
Sekwenzar ta' Amplicon ta' tul sħiħ (ITS) |PacBio HIFI
Il-punti ewlenin
Al-intensifikazzjoni tal-grikultura saret dejjem aktar problematika minħabba l-effetti ambjentali negattivi tagħha inkluż effiċjenza fqira fl-użu tan-nutrijenti, ewtrofija tal-ilma ta’ taħt l-art, degradazzjoni tal-kwalità tal-ħamrija, eċċ.Il-komunità mikrobjali għandha rwol indispensabbli fil-produttività u s-sostenibbiltà tal-agroekosistema.Madankollu, huwa pjuttost mhux ċar li kif sistemi differenti tal-biedja jaffettwaw il-mikrobijota tal-għeruq.
Disinn Sperimentali
Esperimenti
Skampjuni taż-żejt u l-għeruq (DNA) kienu minn għelieqi tal-qamħ minn 60 art agrikola (20 kull waħda)
Grouping: 1. Konvenzjoni (bil-ħdim);2. Konvenzjoni (no-tillage);3. Art agrikola organika
SStrateġija ta' ekwenzar: Sekwenzar ta' amplicon full-length (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (immirati għar-reġjun kollu tal-ITS ~ 630 bp)
SPjattaforma ta' ekwenzar: PacBio RS II
Analiżi Bijoinformatika
Riżultati
OĠew identifikati medja ta’ 357 OTU għal kull sit u total ta’ 837 OTU mis-60 sit kollha.Id-diversità alfa tal-komunitajiet fungali ta 'l-għeruq ma kinitx qed turi differenza sinifikanti fost is-sistema tal-biedja ta' tlieta.Madankollu, tliet raggruppamenti distinti ġew iffurmati fl-analiżi tad-diversità beta, li jindikaw effetti qawwija tas-sistema tal-biedja fuq l-istruttura tal-komunità fungali tal-għeruq.
Figura 1. Id-diversità alfa (l-indiċi ta' Shannon u l-kompożizzjoni tal-komunità) u l-analiżi tad-diversità beta (analiżi kanonika tal-koordinati prinċipali) fuq komunitajiet fungali tal-għeruq
Ten keystone tax ġew definiti abbażi ta' netwerk ġenerali ta' komunitajiet fungali fi tliet sistemi ta' biedja: ntgħażlu l-aqwa 10 nodi bl-ogħla grad, l-ogħla ċentralità ta' qrubija u l-inqas ċentralità ta' bejnietna.Sebgħa minnhom kienu jappartjenu għal ordnijiet mikorriziċi.
Figura 2. Netwerk ġenerali dwar komunitajiet fungali ta 'l-għeruq ta' tliet sistemi ta 'biedja
Fnetwerks speċifiċi ta 'sistema ta' armar indikaw konnettività konsiderevolment ogħla f'netwerk organiku b'darbtejn aktar truf u aktar nodi konnessi minn netwerk no-till u konvenzjonali.Barra minn hekk, in-netwerk tal-biedja organika kellu ħafna aktar taxa (djamant) fundamentali meta mqabbel mal-bqija, li appoġġa l-kumplessità u l-konnettività tiegħu.
Figura 3. Netwerks fungali ta 'l-għeruq speċifiċi għas-sistema tal-biedja
AĠiet osservata assoċjazzjoni negattiva qawwija bejn l-intensità agrikola u l-konnettività tan-netwerk fungali tal-għeruq.Analiżi każwali tal-foresti żvelat il-muturi ewlenin tat-taxa ewlenija: fosfru tal-ħamrija, densità tal-massa, pH u kolonizzazzjoni mikorrizika.
Figura 4. Intensità tal-agrikoltura u konnettività tan-netwerk fi tliet sistemi tal-biedja (A u B);Analiżi każwali tal-foresti(C) u Relazzjoni bejn l-intensità agrikola u l-kolonizzazzjoni tal-AMF (D)
Teknoloġija
Sekwenzar ta 'amplicon ta' tul sħiħ
As "Sekwenzar tat-Tielet Ġenerazzjoni" li tidħol fuq il-palk, il-limitazzjonijiet fir-reġjuni mmirati u l-problemi fl-assemblaġġ de novo ġew megħluba.Pacific Bioscience (PacBio) estendiet b'suċċess il-qari tas-sekwenzi għal għexieren ta 'kilobases, li jippermettulna niksbu qari full-length ta' 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) f'batterji jew 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) u ITS reġjuni (400 bp-900 bp) fl-ewkarjotiċi.Il-ħarsa wiesgħa tal-qasam ġenetiku tejbet ħafna r-riżoluzzjoni tal-annotazzjoni tal-ispeċi u l-ġeni funzjonali.Il-kwistjoni twila kkonċernata dwar l-eżattezza bażi ġiet solvuta mill-awtokorrezzjoni PacBio CCS, li jiġġeneraw qari HIFI b'aktar minn 99% ta 'preċiżjoni tal-qari.
Prestazzjoni fl-annotazzjoni OTU
TFilwaqt li vantaġġi kemm ta’ qari fit-tul kif ukoll ta’ produttività għolja, l-eżattezza tal-annotazzjoni tista’ tiżdied b’mod drammatiku u tinkiseb riżoluzzjoni ta’ “livell ta’ speċi” fl-identifikazzjoni tal-mikrobi.
Referenza
Banerjee, Samiran, et al."L-intensifikazzjoni agrikola tnaqqas il-kumplessità tan-netwerk mikrobjali u l-abbundanza ta 'taxa ewlenija fl-għeruq."Il-Ġurnal ISME (2019).
It-teknoloġija u l-punti ewlenin timmira li taqsam l-aktar applikazzjoni reċenti b'suċċess ta 'teknoloġiji differenti ta' sekwenzar b'rendiment għoli f'diversi arena ta 'riċerka kif ukoll ideat brillanti fid-disinn sperimentali u t-tħaffir tad-dejta.
Ħin tal-post: Jan-08-2022