Microbial Ecology
Ang pagpapalakas ng agrikultura ay binabawasan ang pagiging kumplikado ng microbial network at ang kasaganaan ng keystone taxa sa mga ugat
Buong-haba na pagkakasunud-sunod ng amplicon (nito) | Pacbio Hifi
Mga highlight
AAng pagpapalakas ng Graultural ay naging mas may problema dahil sa masamang epekto sa kapaligiran kabilang ang hindi magandang kahusayan na ginagamit ng nutrisyon, goundwater eutrophiation, pagkasira ng kalidad ng lupa, atbp. Ang Microbial Community ay gumaganap ng isang kailangang -kailangan na papel sa pagiging produktibo at pagpapanatili ng agroecosystem. Gayunpaman, sa halip ay hindi malinaw na kung paano ang iba't ibang mga sistema ng pagsasaka ay nakakaapekto sa root microbiota.
Eksperimentong disenyo
Mga Eksperimento
SAng mga sample ng langis at ugat (DNA) ay mula sa mga patlang ng trigo mula sa 60 na bukid ng agrikultura (20 bawat isa)
Grouping: 1. Convention (na may pag -aani); 2. Convention (no-tillage); 3. Organic Farmland
SEquencing Strategy: Full-length Amplicon Sequencing (ITS)
PRimers: ITS1F-CET4 (target ang buong rehiyon nito ~ 630 bp)
SEquencing Platform: Pacbio RS II
Pagsusuri ng Bioinformatic
Mga Resulta
On average ng 357 OTUs ay nakilala sa bawat site at isang kabuuang 837 OTU ng lahat ng 60 mga site. Ang pagkakaiba -iba ng Alpha ng mga pamayanan ng fungal ng ugat ay hindi nagpapakita ng makabuluhang pagkakaiba sa tatlong sistema ng pagsasaka. Gayunpaman, tatlong natatanging kumpol ang nabuo sa pagsusuri ng pagkakaiba -iba ng beta, na nagpapahiwatig ng isang malakas na epekto ng sistema ng pagsasaka sa istraktura ng pamayanan ng fungal.
Larawan 1. Alpha Diversity (Shannon Index at Komunidad ng Komunidad) at Pagsusuri ng Pagkakaiba -iba ng Beta (Canonical Analysis ng Principal Coordinates) sa Mga Komunidad ng Fungal Fungal
TAng EN Keystone taxa ay tinukoy batay sa pangkalahatang network ng mga pamayanan ng fungal sa buong sistema ng pagsasaka: Nangungunang 10 node na may pinakamataas na antas, pinakamataas na pagiging malapit sa sentralidad at pinakamababang pagitan ng sentralidad ay napili. Pito sa kanila ay kabilang sa mga order ng mycorrhizal.
Larawan 2. Pangkalahatang network sa mga pamayanan ng fungal ng ugat ng tatlong mga sistema ng pagsasaka
FAng mga tukoy na arming-system na mga network ay nagpapahiwatig ng isang mas mataas na koneksyon sa organikong network na may dalawang beses pang mga gilid at mas konektado na mga node kaysa sa walang-till at maginoo na network. Bukod dito, ang organikong network ng pagsasaka ay nag -harbored ng mas maraming keystone taxa (brilyante) kumpara sa iba, na sumusuporta sa pagiging kumplikado at pagkakakonekta nito
Larawan 3. Pagsasaka ng Sistema na Tukoy na Mga Fungal Network ng Root
AAng malakas na negatibong samahan sa pagitan ng intensity ng agrikultura at koneksyon ng fungal ng root fungal ay sinusunod. Ang random na pagsusuri ng kagubatan ay nagsiwalat ng mga pangunahing driver ng keystone taxa: ground phosphorus, bulk density, pH at mycorrhizal colonization.
Larawan 4. Ang intensity ng agrikultura at koneksyon sa network sa buong tatlong mga sistema ng pagsasaka (A at B); Random na pagsusuri sa kagubatan (c) at ugnayan sa pagitan ng intensity ng agrikultura at kolonisasyon ng AMF (D)
Teknolohiya
Ang buong-haba na pagkakasunud-sunod ng amplicon
AS "Ang pagkakasunud -sunod ng ikatlong henerasyon" na papasok sa entablado, ang mga limitasyon sa mga naka -target na rehiyon at mga problema sa pagpupulong ng de novo ay natalo. Ang Pacific Bioscience (PACBIO) ay matagumpay na pinalawak ang pagbabasa ng mga pagkakasunud-sunod sa mga sampu-sampung kilobases, na nagpapahintulot sa amin na makakuha ng buong-haba na pagbabasa ng 16S rRNA (1,000 bp-1,500 bp) sa bakterya o 18S rRNA (1,500 bp-2,000 bp) at nito Mga rehiyon (400 bp-900 bp) sa eukaryotics. Ang malawak na pagtingin ng larangan ng genetic ay lubos na pinahusay ang paglutas ng mga species annotation at functional gen. Ang matagal na nababahala na isyu sa katumpakan ng base ay nalutas ng PacBio CCS self-correction, na bumubuo ng HIFI na nagbabasa na may higit sa 99% na basahin ang kawastuhan.
Pagganap sa annotation ng OTU
TAng mga bentahe ng aking ng parehong mahahabang pagbabasa at high-throughput, ang kawastuhan ng annotation ay maaaring kapansin-pansing nadagdagan at makamit ang isang "species-level" na resolusyon sa pagkakakilanlan ng microbial.
Sanggunian
Banerjee, Samiran, et al. "Ang pagpapalakas ng agrikultura ay binabawasan ang pagiging kumplikado ng microbial network at ang kasaganaan ng mga taxa ng Keystone sa mga ugat." Ang Isme Journal (2019).
Tech at mga highlight naglalayong pagbabahagi ng pinakabagong matagumpay na aplikasyon ng iba't ibang mga teknolohiya ng pagkakasunud-sunod ng high-throughput sa iba't ibang mga reseach arena pati na rin ang mga napakatalino na ideya sa eksperimentong disenyo at pagmimina ng data.
Oras ng Mag-post: Jan-08-2022