माइक्रोबियल इकोलोजी
कृषि गहनताले माइक्रोबियल नेटवर्क जटिलता र जरामा कीस्टोन ट्याक्साको प्रचुरता कम गर्दछ
पूर्ण-लम्बाइ एम्प्लिकन सिक्वेन्सिङ (ITS) |PacBio HIFI
हाइलाइटहरू
Aखराब पोषकतत्वको उपयोग क्षमता, भूजल युट्रोफिएशन, माटोको गुणस्तरमा ह्रास, आदि जस्ता प्रतिकूल वातावरणीय प्रभावहरूका कारण कृषि तीव्रता बढ्दो रूपमा समस्याग्रस्त बन्दै गएको छ। नोक्सान कम गर्नको लागि नो-टिल र अर्गानिक खेती लगायत वैकल्पिक खेती प्रणालीहरू व्यापक रूपमा अपनाइएको छ।माइक्रोबियल समुदायले कृषि इकोसिस्टमको उत्पादकत्व र दिगोपनमा अपरिहार्य भूमिका खेल्छ।यद्यपि, यो स्पष्ट छैन कि विभिन्न खेती प्रणालीहरूले रूट माइक्रोबायोटालाई कसरी असर गर्छ।
प्रायोगिक डिजाइन
प्रयोगहरू
Sतेल र जरा (डीएनए) नमूनाहरू ६० वटा कृषि खेतीयोग्य जमिन (प्रत्येक २०) गहुँको खेतबाट लिएका थिए।
Grouping: 1. कन्भेन्सन (जोती संग);2. सम्मेलन (नो-टिलेज);3. अर्गानिक खेतबारी
Sइक्वेंसिङ रणनीति: पूर्ण-लम्बाइ एम्प्लिकन अनुक्रमण (ITS)
Primers: ITS1F-ITS4 (सम्पूर्ण ITS क्षेत्रलाई लक्षित गर्दै ~630 bp)
Sइक्वेंसिङ प्लेटफर्म: PacBio RS II
जैव सूचनात्मक विश्लेषण
परिणामहरू
On औसत 357 OTUs प्रति साइट र कुल 837 OTUs सबै 60 साइटहरूको पहिचान गरियो।जरा फङ्गल समुदायहरूको अल्फा विविधताले तीन खेती प्रणालीमा उल्लेखनीय भिन्नता देखाउँदैन।यद्यपि, बीटा विविधता विश्लेषणमा तीनवटा छुट्टै क्लस्टरहरू बनाइयो, जसले जरा फङ्गल सामुदायिक संरचनामा खेती प्रणालीको बलियो प्रभावलाई सङ्केत गर्छ।
चित्र 1. अल्फा विविधता (Shannon अनुक्रमणिका र सामुदायिक संरचना) र बीटा विविधता विश्लेषण (मुख्य निर्देशांकहरूको प्रामाणिक विश्लेषण) जरा फङ्गल समुदायहरूमा
Ten keystone taxa लाई तीन खेती प्रणालीमा फंगल समुदायहरूको समग्र नेटवर्कको आधारमा परिभाषित गरिएको थियो: उच्चतम डिग्री, उच्चतम निकटता केन्द्रियता र निम्न बीचको केन्द्रियता संग शीर्ष 10 नोडहरू चयन गरियो।तीमध्ये सात माइकोरिजल अर्डरका थिए।
चित्र २. तीन खेती प्रणालीको जरा फङ्गल समुदायहरूमा समग्र नेटवर्क
Fसशस्त्र-प्रणाली विशिष्ट सञ्जालहरूले जैविक नेटवर्कमा दुई गुणा बढी किनाराहरू र नो-टिल र परम्परागत सञ्जालको तुलनामा बढी जोडिएका नोडहरूसँग पर्याप्त उच्च जडानको सङ्केत गर्छ।यसबाहेक, अर्गानिक खेती सञ्जालले बाँकीको तुलनामा धेरै किस्टोन ट्याक्सा (हीरा) लाई हार्बर गर्यो, जसले यसको जटिलता र जडानलाई समर्थन गर्यो।
चित्र 3. खेती प्रणाली-विशिष्ट जरा फंगल नेटवर्कहरू
Aकृषि तीव्रता र जरा फङ्गल नेटवर्क जडान बीच बलियो नकारात्मक सम्बन्ध अवलोकन गरियो।अनियमित वन विश्लेषणले किस्टोन ट्याक्सका मुख्य चालकहरू पत्ता लगाए: माटो फस्फोरस, बल्क घनत्व, pH र माइकोरिजल उपनिवेश।
चित्र 4. कृषि तीव्रता र तीन खेती प्रणाली (A र B) मा सञ्जाल जडान;अनियमित वन विश्लेषण (C) र कृषि तीव्रता र AMF उपनिवेश (D) बीचको सम्बन्ध
प्रविधि
पूर्ण-लम्बाइ एम्प्लिकन अनुक्रमण
As "तेस्रो पुस्ताको अनुक्रम" मञ्चमा आउँदै, लक्षित क्षेत्रहरूमा सीमितता र डे नोवो सभामा समस्याहरू पार गरिएको छ।प्यासिफिक बायोसाइन्स (PacBio) ले दशौं किलोबेसहरूमा अनुक्रमहरूको पढाइलाई सफलतापूर्वक विस्तार गरेको छ, जसले हामीलाई ब्याक्टेरियामा 16s rRNA (1,000 bp-1,500 bp) वा 18S rRNA (1,500 bp-2000 bp-2) को पूर्ण-लम्बाइ रिडहरू प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ। क्षेत्रहरू (400 bp-900 bp) eukaryotics मा।आनुवंशिक क्षेत्रको फराकिलो दृश्यले प्रजाति एनोटेशन र कार्यात्मक जीनको रिजोलुसनलाई धेरै बढायो।PacBio CCS आत्म-सुधारद्वारा आधार शुद्धतामा लामो चिन्तित समस्या समाधान गरिएको छ, जसले HIFI पढ्ने 99% भन्दा बढी शुद्धताको साथ उत्पन्न गर्दछ।
OTU एनोटेसनमा प्रदर्शन
Tदुबै लामो पढाइ र उच्च-थ्रुपुटको फाइदा उठाउँदै, एनोटेसनको शुद्धता नाटकीय रूपमा बढाउन सकिन्छ र माइक्रोबियल पहिचानमा "प्रजाति-स्तर" रिजोलुसन प्राप्त गर्न सकिन्छ।
सन्दर्भ
बनर्जी, समीरन, आदि।"कृषि गहनताले माइक्रोबियल नेटवर्क जटिलता र जरामा कीस्टोन ट्याक्साको प्रचुरतालाई कम गर्दछ।"ISME जर्नल (2019)।
प्राविधिक र हाइलाइटहरू विभिन्न रिसर्च एरेनामा विभिन्न उच्च-थ्रुपुट सिक्वेन्सिङ टेक्नोलोजीहरूको सबैभन्दा भर्खरको सफल अनुप्रयोगको साथसाथै प्रयोगात्मक डिजाइन र डाटा माइनिङमा शानदार विचारहरू साझेदारी गर्ने उद्देश्य छ।
पोस्ट समय: जनवरी-08-2022