1. IntroductionEarthworms, often re

1. Introduction

Earthworms, often referred to as ecological engineers, vary in their ability to utilize the ingested materials as carbon or energy sources and their mutualistic digestive system leads to assimila- tion efficiencies ranging from 1 to 60% (Edwards 2004). Most of the earliest reports were based on the classical cultivation meth- ods (Joshi and Kelkar 1952; Khambata and Bhat 1957; Parle 1963), with descriptions on the presence of mixed flora, comprising chiti- nolytic and cellulolytic bacteria or those associated with oxalate or cellulose decomposition, nitrogen fixation etc. Several classi- cal studies illustrated that the earthworm gut microhabitat has an equivalent microbial load as compared to soil, making it a metabolically active microbiome (Krisˇrtu˙ ek et al. 1992; Karsten and Drake 1995). In the last few decades, advances in microscopic techniques such as scanning electron microscopy and epifluores- cence microscopy have contributed largely towards deciphering the earthworm gut bacterial community more effectively. In situ whole cell hybridization and scanning electron microscopic stud- ies of Lumbricus terrestris gut revealed higher bacterial counts in mid-gut region, with bacterial community comprising mainly of unidentified bacteria (Jolly et al. 1993; Fischer et al. 1995). 16S rDNA based clonal surveys of the earthworm gut DNA, denaturing gradi- ent gel electrophoresis and fluorescence in situ hybridization (FISH) using specific oligonucleotide probes are among the modern tools used to study the earthworm gut bacterial diversity. These analyses have documented that representatives of the Acidobacteria, Firmi- cutes, -Proteobacteria, and unclassified group bacteria are tightly associated with the gut of the earthworm (Singleton et al. 2003). The presence of Acidovorax like symbionts in the nephredia of L. terrestris, Aporrectodea tuberculata, Octolasion lacteum and Eisenia foetida was revealed using fluorescence in situ hybridization (FISH) using Acidovorax-specific oligonucleotide probes (Schramm et al.,
2003). An earlier study by Thakuria et al. (2010) concluded that the selection of bacteria associated with the gut wall of anecic and endogeic species of earthworms was a natural selection process, with the major determinants being ecological group, followed by habitat and species.
However, comprehensive studies regarding the functional diversity of earthworm gut bacterial flora are still in their infancy, especially in relation to the unculturable bacterial diversity of the common earthworms – E. foetida and Perionyx excavatus, which play a significant role in the sustenance of soil fertility and organic mat- ter decomposition under tropical conditions. They are commonly used in vermicomposting in South East Asia, particularly India. Very scanty information is available on the nature and specificity of native microbiome (unculturable) in different earthworm genera vis a vis the transient microbial inhabitants of soil/feed which move through the gut and their influence on the functional diversity of the metagenome. The main aim of this study was to explore the taxonomic and functional diversity of the gut microbiome of these two earthworms using genomic and bioinformatic tools.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำEarthworms, often referred to as ecological engineers, vary in their ability to utilize the ingested materials as carbon or energy sources and their mutualistic digestive system leads to assimila- tion efficiencies ranging from 1 to 60% (Edwards 2004). Most of the earliest reports were based on the classical cultivation meth- ods (Joshi and Kelkar 1952; Khambata and Bhat 1957; Parle 1963), with descriptions on the presence of mixed flora, comprising chiti- nolytic and cellulolytic bacteria or those associated with oxalate or cellulose decomposition, nitrogen fixation etc. Several classi- cal studies illustrated that the earthworm gut microhabitat has an equivalent microbial load as compared to soil, making it a metabolically active microbiome (Krisˇrtu˙ ek et al. 1992; Karsten and Drake 1995). In the last few decades, advances in microscopic techniques such as scanning electron microscopy and epifluores- cence microscopy have contributed largely towards deciphering the earthworm gut bacterial community more effectively. In situ whole cell hybridization and scanning electron microscopic stud- ies of Lumbricus terrestris gut revealed higher bacterial counts in mid-gut region, with bacterial community comprising mainly of unidentified bacteria (Jolly et al. 1993; Fischer et al. 1995). 16S rDNA based clonal surveys of the earthworm gut DNA, denaturing gradi- ent gel electrophoresis and fluorescence in situ hybridization (FISH) using specific oligonucleotide probes are among the modern tools used to study the earthworm gut bacterial diversity. These analyses have documented that representatives of the Acidobacteria, Firmi- cutes, -Proteobacteria, and unclassified group bacteria are tightly associated with the gut of the earthworm (Singleton et al. 2003). The presence of Acidovorax like symbionts in the nephredia of L. terrestris, Aporrectodea tuberculata, Octolasion lacteum and Eisenia foetida was revealed using fluorescence in situ hybridization (FISH) using Acidovorax-specific oligonucleotide probes (Schramm et al.,2003) . การศึกษาก่อนหน้านี้โดย Thakuria et al. (2010) สรุปว่า การเลือกเชื้อแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับผนังลำไส้ของไส้เดือน anecic และ endogeic ชนิดมีกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ กับดีเทอร์มิแนนต์หลักการกลุ่มระบบนิเวศ ตามที่อยู่อาศัยและชนิดอย่างไรก็ตาม ครอบคลุมการศึกษาเกี่ยวกับความหลากหลายของไส้เดือนดิน flora แบคทีเรียลำไส้ทำงานจะยังอยู่ในวัยเด็กของพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับความหลากหลาย unculturable แบคทีเรียของไส้เดือนทั่วไป – โหม E. และ Perionyx excavatus ซึ่งบทบาท significant ในการบวงสรวงของดินความอุดมสมบูรณ์และแยกส่วนประกอบของเธอพรมอินทรีย์สภาวะร้อน นอกจากนี้พวกเขามักจะใช้ใน vermicomposting ใน South East Asia โดยเฉพาะอย่างยิ่งอินเดีย ข้อมูล scanty มากมีอยู่ในธรรมชาติและ specificity microbiome (unculturable) ในสกุลต่าง ๆ ไส้เดือนดินแม่วิวิมีชั่วคราวจุลินทรีย์ระเบิดดิน/สารที่เลื่อนไส้และ influence ของพวกเขาในหลากหลาย metagenome ทำงาน จุดมุ่งหมายหลักของการศึกษานี้คือการ สำรวจความหลากหลายอนุกรมวิธาน และการทำงานของ microbiome ลำไส้ของไส้เดือนสองใช้ genomic และผลเชิงวิวัฒนาการเครื่องมือเหล่านี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำไส้เดือนดินมักจะเรียกว่าวิศวกรระบบนิเวศที่แตกต่างกันในความสามารถของพวกเขาที่จะใช้วัสดุที่กินเป็นคาร์บอนหรือแหล่งพลังงานและระบบการย่อยอาหารของพวกเขา mutualistic นำไปสู่การ ciencies assimila- การ EF ไฟตั้งแต่ 1-60% (เอ็ดเวิร์ด 2004) ส่วนใหญ่ของรายงานที่เก่าแก่ที่สุดอยู่บนพื้นฐานของการเพาะปลูก ODS meth- คลาสสิก (Joshi และ Kelkar 1952; Khambata และ Bhat 1957; Parle 1963) มีรายละเอียดเกี่ยวกับการปรากฏตัวของชั้นร่าผสมประกอบด้วยแบคทีเรีย chiti- nolytic และเซลลูโลสหรือผู้ที่เกี่ยวข้องกับการออกซาเลต หรือการย่อยสลายเซลลูโลส Fi ไนโตรเจน xation ฯลฯ หลายการศึกษา cal classi- แสดงให้เห็นว่าลำไส้ไส้เดือน microhabitat มีปริมาณจุลินทรีย์เทียบเท่าเมื่อเทียบกับดินทำให้ microbiome การใช้พลังงาน (Krisrtu˙เอก et al, 1992;. Karsten และเป็ด 1995) ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาความก้าวหน้าในเทคนิคกล้องจุลทรรศน์เช่นการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและ EPI ชั้น uores- กล้องจุลทรรศน์ cence ส่วนใหญ่มีส่วนร่วมต่อการถอดรหัสลำไส้ไส้เดือนชุมชนแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในแหล่งกำเนิดการผสมพันธุ์เซลล์ทั้งหมดและอิเล็กตรอนแบบส่องกราดโอบอุ้ม stud- กล้องจุลทรรศน์ของลำไส้ Lumbricus terrestris เปิดเผยปริมาณแบคทีเรียที่สูงขึ้นในภูมิภาคกลางลำไส้กับชุมชนแบคทีเรียประกอบด้วยส่วนใหญ่ของเชื้อแบคทีเรียเอ็ด Fi unidenti (Jolly, et al. 1993;. ฟิชเชอร์, et al 1995) 16S rDNA ตามการสำรวจ clonal ของดีเอ็นเอลำไส้ไส้เดือน, denaturing Ent gradi- ข่าวคราวและ uorescence ชั้นในแหล่งกำเนิดพันธุ์ (FISH) โดยใช้ที่ระบุค oligonucleotide probes เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ทันสมัยที่ใช้ในการศึกษาลำไส้ไส้เดือนความหลากหลายของเชื้อแบคทีเรีย การวิเคราะห์เหล่านี้ได้รับการบันทึกไว้ว่าตัวแทนของ Acidobacteria, Firmi- cutes, -Proteobacteria และไฟ unclassi เอ็ดแบคทีเรียกลุ่มที่เกี่ยวข้องอย่างแน่นหนากับลำไส้ของไส้เดือนดิน (ซิงเกิล et al. 2003) การปรากฏตัวของ Acidovorax เช่น symbionts ใน nephredia ของ L. terrestris, Aporrectodea tuberculata, lacteum Octolasion และ Eisenia foetida ถูกเปิดเผยโดยใช้ uorescence ชั้นในแหล่งกำเนิดพันธุ์ (FISH) โดยใช้สาย Acidovorax-speci ค probes oligonucleotide (Schramm et al., 2003) การศึกษาก่อนหน้านี้โดย Thakuria และคณะ (2010) สรุปได้ว่าการเลือกของเชื้อแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับผนังลำไส้ของสายพันธุ์ anecic และ endogeic ของไส้เดือนดินเป็นกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่มีปัจจัยที่สำคัญเป็นกลุ่มระบบนิเวศตามแหล่งที่อยู่อาศัยและพันธุ์. อย่างไรก็ตามการศึกษาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความหลากหลายของการทำงานของ ลำไส้ไส้เดือนแบคทีเรียชั้นร่ายังคงอยู่ในวัยเด็กของพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในความสัมพันธ์กับความหลากหลายของแบคทีเรีย unculturable ของไส้เดือนดินที่พบบ่อย - E. foetida และ Perionyx excavatus ซึ่งเล่นมีนัยสำคัญบทบาทลาดเทในการดำรงชีวิตของความอุดมสมบูรณ์ของดินและการสลายตัวเสื่อตรีอินทรีย์ภายใต้เงื่อนไขที่เขตร้อน . พวกเขาจะใช้กันอย่างแพร่หลายใน vermicomposting ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้โดยเฉพาะอินเดีย ข้อมูลขาดแคลนมากที่มีอยู่ในธรรมชาติและเมืองที่ระบุไว้ของ microbiome พื้นเมือง (unculturable) ในจำพวกไส้เดือนดินที่แตกต่างกันข้อพิพาทที่อาศัยอยู่ชั่วคราวของจุลินทรีย์ดิน / ฟีซึ่งย้ายผ่านลำไส้และอิทธิพลชั้นในของพวกเขาในความหลากหลายของการทำงานของ metagenome จุดมุ่งหมายหลักของการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจความหลากหลายทางอนุกรมวิธานและการทำงานของลำไส้ microbiome ของทั้งสองไส้เดือนโดยใช้เครื่องมือจีโนมและชีววิทยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ

ไส้เดือน , มักจะเรียกว่าวิศวกรระบบนิเวศแตกต่างกันในความสามารถของพวกเขาที่จะใช้กินวัสดุเป็นคาร์บอนหรือแหล่งพลังงานและระบบการย่อยอาหารของพวกเขาซึ่งเกี่ยวข้องกันนัก assimila , EF จึง ciencies ตั้งแต่ 1 ถึง 60 % ( Edwards 2004 ) ส่วนใหญ่ของรายงานเร็วขึ้นอยู่กับคลาสสิกการปรุงยา - ODS ( ทัน kelkar 1952 และ ; และ khambata ภัต 1957 ;ปาล 1963 ) , มีรายละเอียดในการแสดงตนของโอราflผสม ประกอบด้วย chiti - nolytic ทดลองและแบคทีเรีย หรือผู้ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายเซลลูโลสออกซาเลต หรือ ไนโตรเจน จึง xation ฯลฯ หลาย classi - แคล การศึกษาพบว่าไส้เดือน microhabitat อุทรได้เทียบเท่าการโหลดเมื่อเทียบกับดิน ทำให้ metabolically ปราดเปรียว ( กริชˇไมโครไบโให้อาหาร˙ EK et al .1992 ; Karsten และเดรก 1995 ) ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาความก้าวหน้าในเทคนิค เช่น การสแกนกล้องจุลทรรศน์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและ EPI fl uores - กล้องจุลทรรศน์ cence มีส่วนไปต่อเจอไส้เดือนอุทรของชุมชนได้อย่างมีประสิทธิภาพใน situ hybridization และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนทั้งเซลล์สตั๊ด - IES ของ lumbricus terrestris อุทรพบสูงกว่าจุลินทรีย์ในลำไส้มีแบคทีเรียเขตกลาง , ชุมชนประกอบด้วยส่วนใหญ่ของ unidenti จึงเอ็ดแบคทีเรีย ( Jolly et al . 1993 ; Fischer et al . 1995 ) งานสำรวจของ 16S rDNA จากไส้เดือนดินในดีเอ็นเอ- วิธี gradi เจลี่หู คอ จมูก และfl uorescence ใน situ hybridization ( FISH ) โดยใช้กาจึง C ซึ่งวิธีการของเครื่องมือที่ทันสมัยที่ใช้ในการศึกษาความหลากหลายของแบคทีเรียในลำไส้ไส้เดือน . การวิเคราะห์เหล่านี้ ได้มีการบันทึกว่า ตัวแทนของ acidobacteria firmi cutes โพรทีโอแบคทีเรีย , - - , ,และกลุ่มแบคทีเรีย unclassi จึงเอ็ดแน่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับลำไส้ของไส้เดือน ( Singleton et al . 2003 ) การปรากฏตัวของ acidovorax เหมือน symbionts ใน nephredia terrestris aporrectodea tuberculata L . , , และ octolasion lacteum อายซิเนีย ฟูทิดาพบใช้fl uorescence ใน situ hybridization ( FISH ) การถ่ายทอด ซึ่งวิธีการ acidovorax ประเภท C (
Schramm et al . , 2003 )ก่อนหน้านี้ศึกษาโดย thakuria et al . ( 2010 ) สรุปได้ว่า การคัดเลือกแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับลำไส้ ผนังและ anecic endogeic ชนิดของไส้เดือน คือ การคัดเลือกทางธรรมชาติ ด้วยปัจจัยทางนิเวศวิทยากลุ่มเป็นหลัก ตามด้วยสิ่งแวดล้อมและชนิด
อย่างไรก็ตามการศึกษาเนื้อหาเกี่ยวกับการทำงานของลำไส้ของไส้เดือนชนิดflโอร่ายังคงอยู่ในวัยเด็กของตน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความสัมพันธ์กับความหลากหลายของแบคทีเรีย unculturable พบไส้เดือน ) และ E . เฟติดา perionyx excavatus ซึ่งเล่น signi จึงไม่สามารถมีบทบาทในการยังชีพ ความอุดมสมบูรณ์ของดินและอินทรีย์เสื่อ - เธอสลายภายใต้สภาพอากาศร้อนชื้น