Các mồi NS31/AML2 có mã vạch để giải trình tự cộng đồng nấm mycorrhiza dạng túi trong các mẫu môi trường

Applications in Plant Sciences - Tập 5 Số 8 - 2017
Benjamin S. T. Morgan1,2, Louise M. Egerton‐Warburton1,2
1Chicago Botanic Garden, 1000 Lake Cook Road, Glencoe, Illinois 60022 USA
2Program in Plant Biology and Conservation, Northwestern University, Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208 USA

Tóm tắt

Giới thiệu nghiên cứu:Nấm mycorrhiza dạng túi (AMF) là những mối quan hệ cộng sinh với rễ có tầm quan trọng toàn cầu, giúp tăng cường sự phát triển và dinh dưỡng của cây trồng cũng như ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng hệ sinh thái. Để định hình rõ hơn các mức độ đa dạng của AMF có liên quan đến chức năng hệ sinh thái, cần có độ sâu giải trình tự lớn hơn trong các mẫu môi trường. Trong nghiên cứu này, các mồi có mã vạch của Illumina và một quy trình phân tích thông tin sinh học đã được phát triển và áp dụng để nghiên cứu đa dạng AMF và cấu trúc cộng đồng trong các mẫu môi trường.Phương pháp:Các thư viện đoạn DNA ribosomal RNA tiểu đơn vị nhỏ đã được khuếch đại từ DNA môi trường bằng cách sử dụng phản ứng PCR một bước với các mồi mã vạch NS31/AML2. Các sản phẩm khuếch đại sau đó được giải trình tự trên máy giải trình tự Illumina MiSeq sử dụng phiên bản 2, hóa học cuối cùng kết hợp 2 × 250-bp, và được phân tích bằng cách sử dụng QIIME và RDP Classifier.Kết quả:Quá trình giải trình tự đã thu được từ 196 đến 6416 đơn vị phân loại hoạt động (OTUs; tùy thuộc vào các tham số cụm) đại diện cho chín chi AMF. Bất kể các tham số cụm, khoảng 20 OTUs đã chiếm ưu thế trong các cộng đồng AMF (78–87% số lần đọc) với các lần đọc còn lại được phân bố giữa các OTUs khác. Các phân tích cũng cho thấy sự khác biệt sinh địa lý đáng kể trong các cộng đồng AMF và rằng thành phần cộng đồng có thể được liên kết với các yếu tố đất đai cụ thể.Thảo luận:Các mồi mã vạch NS31/AML2 và giải trình tự Illumina MiSeq cung cấp một phương pháp mạnh mẽ để giải quyết đa dạng AMF và sự biến đổi trong sự sắp xếp nấm giữa các cây hosts, hệ sinh thái, và phản ứng với các tác nhân môi trường bao gồm thay đổi khí hậu toàn cầu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/S0022-2836(05)80360-2

10.1007/s005720100097

Bainerd L., 2014, Spatial and temporal structuring of arbuscular mycorrhizal communities is differentially influenced by abiotic factors and host crop in a semi‐arid prairie agroecosystem, ISME Journal, 88, 333

10.1016/0003-2697(88)90484-8

10.1007/s11104-008-9877-9

10.1126/science.aad4228

10.1890/07-2080.1

10.1111/j.1574-6941.1997.tb00375.x

10.1111/gcb.12618

10.1038/nmeth.f.303

10.1073/pnas.1000080107

10.1371/journal.pone.0112591

10.1046/j.1365-294x.1999.00642.x

10.1371/journal.pone.0041938

10.1081/AL-120024647

10.1111/j.1365-2745.2009.01622.x

10.1111/j.1469-8137.2010.03636.x

10.1093/bioinformatics/btr381

10.1890/06-1772.1

10.1007/s004420050050

10.1111/j.1365-294X.2011.05142.x

10.1128/AEM.00816-16

10.1007/s00572-011-0405-z

10.1111/j.1574-6941.2008.00531.x

10.1111/j.1365-2745.2006.01193.x

10.1371/journal.pone.0073660

Oksanen J. F. GuillameBlanchet R.Kindt P.Legendre P. R.Minchin R. B.O’Hara G. L.Simpson et al.2015.vegan: Community ecology package. R package version 2.2–1. Websitehttps://cran.r‐project.org/web/packages/vegan/index.html[accessed 2 August 2017].

10.1111/j.1469-8137.2009.02920.x

10.1111/j.1469-8137.2010.03334.x

R Core Team, 2014, R: A language and environment for statistical computing.

10.1007/s00572-013-0486-y

10.1111/j.1365-2745.2004.00935.x

10.1038/ismej.2016.73

Schüßler A., 2010, The Glomeromycota, A species list with new families and new genera.

10.1890/0012-9658(2001)082[2731:IOLFAF]2.0.CO;2

10.1371/journal.pone.0090234

10.1890/0012-9658(1998)079[2082:DAMFSA]2.0.CO;2

10.1093/bioinformatics/btr087

Wang C., 2016, Colonization and community structure of arbuscular mycorrhizal fungi in maize roots at different depths in the soil profile respond differently to phosphorus inputs on a long‐term experimental site, Mycorrhiza, 27, 1

10.1128/AEM.00062-07

10.1021/ac60252a045

10.7717/peerj.2083

Thông tin
Thông tin xuất bản

Applications in Plant Sciences

Tập 5 Số 8

Thông tin tác giả