New Phytologist | 超長rDNA片段的叢枝菌根真菌擴(kuò)增子測序

叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)屬于球囊霉門(Glomeromycota)础嫡,在生態(tài)和農(nóng)業(yè)中有著重要作用指么,但其物種豐度、多樣性和生態(tài)學(xué)方面的研究十分有限榴鼎。目前伯诬,用于AMF群落研究的分子技術(shù)尚有一些不足。在眾多的AMF群落研究中巫财,使用的擴(kuò)增片段(DNA markers)和引物差別較大盗似,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能表征環(huán)境中真實(shí)的AMF類群。AMF群落研究中使用最廣泛的擴(kuò)增片段是rDNA平项,主要是由小亞基(SSU或18S)rRNA基因赫舒、包含5.8S基因的轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)悍及、大亞基(LSU或28S)rRNA基因、5S基因以及兩個基因間的間隔組成接癌。各個區(qū)段(18S心赶、ITS和28S)的擴(kuò)增片段均有研究,但是各有其優(yōu)缺點(diǎn)缺猛。SSU rRNA基因是AMF群落研究中使用的最主要擴(kuò)增片段缨叫,但其分辨率不夠高,容易忽略一些AMF類群荔燎。

在眾多測序技術(shù)中耻姥,一代測序技術(shù)(Sanger)可得到全長的核糖體基因序列,但其成本高有咨、通量低琐簇;二代測序技術(shù)(Illumina)成本低、通量高摔吏、但讀長短鸽嫂,只可對少數(shù)幾個可變區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增纵装;而三代測序技術(shù)(PacBio)可進(jìn)行全長擴(kuò)增子測序征讲,集合了Sanger測序的讀長優(yōu)勢和二代測序的高通量優(yōu)勢,提高了物種分類的準(zhǔn)確性和分辨率橡娄。

2021年3月29日诗箍,捷克Zuzana Kola?íkováPetr Kohout團(tuán)隊在New Phytologist發(fā)表了題為PacBio sequencing of Glomeromycota rDNA: a novel amplicon covering all widely used ribosomal barcoding regions and its applicability in taxonomy and ecology of arbuscular mycorrhizal fungi的方法性論文。在該研究中挽唉,作者使用巢式PCR擴(kuò)增AMF特異性的2.5 kb的rDNA片段滤祖,該片段包含大部分SSU rRNA基因(V4和V5可變區(qū))、完整的ITS片段(ITS1-5.8S-ITS2)以及部分LSU rRNA基因(D1和D2可變區(qū))瓶籽。之后匠童,在PacBio平臺上使用Single Molecule Real Time(SMRT)測序?qū)ζ溥M(jìn)行測序。結(jié)果發(fā)現(xiàn)塑顺,該方法具有高的生物分類學(xué)分辨率汤求,在檢測各種AMF類群和描述復(fù)雜的AMF群落中均適用,也有效地克服了因一些不可培養(yǎng)的AMF帶來的認(rèn)知不足严拒。

圖1 AMF的rDNA片段
圖2 AMF科和目水平的相對豐度(a)以及非AMF和AMF序列的相對豐度(b)
圖3 最大似然法的AMF系統(tǒng)發(fā)育樹

編輯∣馮曾威

審核∣姚青

廣東省科學(xué)院微生物研究所菌種組-華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院土壤微生物組聯(lián)合團(tuán)隊

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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