叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）屬于球囊霉門（Glomeromycota），在生態(tài)和農(nóng)業(yè)中有著重要作用，但其物種豐度、多樣性和生態(tài)學(xué)方面的研究十分有限。目前，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，使用的擴(kuò)增片段（DNA markers）和引物差別較大，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，主要是由小亞基（SSU或18S）rRNA基因、包含5.8S基因的轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）、大亞基（LSU或28S）rRNA基因、5S基因以及兩個(gè)基因間的間隔組成。各個(gè)區(qū)段（18S、ITS和28S）的擴(kuò)增片段均有研究，但是各有其優(yōu)缺點(diǎn)。SSU rRNA基因是AMF群落研究中使用的最主要擴(kuò)增片段，但其分辨率不夠高，容易忽略一些AMF類群。
在眾多測(cè)序技術(shù)中，一代測(cè)序技術(shù)（Sanger）可得到全長(zhǎng)的核糖體基因序列，但其成本高、通量低；二代測(cè)序技術(shù)（Illumina）成本低、通量高、但讀長(zhǎng)短，只可對(duì)少數(shù)幾個(gè)可變區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增；而三代測(cè)序技術(shù)（PacBio）可進(jìn)行全長(zhǎng)擴(kuò)增子測(cè)序，集合了Sanger測(cè)序的讀長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和二代測(cè)序的高通量?jī)?yōu)勢(shì)，提高了物種分類的準(zhǔn)確性和分辨率。
2021年3月29日，捷克Zuzana Kola?íková和Petr Kohout團(tuán)隊(duì)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，作者使用巢式PCR擴(kuò)增AMF特異性的2.5 kb的rDNA片段，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)）。之后，在PacBio平臺(tái)上使用Single Molecule Real Time（SMRT）測(cè)序?qū)ζ溥M(jìn)行測(cè)序。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方法具有高的生物分類學(xué)分辨率，在檢測(cè)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。
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(duì)
