खरपतवारों में गहराई: पांडेवेड विविधता सर्वेक्षण के लिए ईडीएनए अनुक्रम का उपयोग करना

कॉर्पोरेट संचार पर LifePage कैरियर टॉक (जून 2019).

Anonim

जैव विविधता के पारिस्थितिक सर्वेक्षण प्रजातियों की घटनाओं और पारिस्थितिक तंत्र के स्वास्थ्य पर मौलिक आधारभूत जानकारी प्रदान करते हैं, लेकिन संचालन के लिए महत्वपूर्ण श्रम और टैक्सोनोमिक विशेषज्ञता की आवश्यकता हो सकती है। हालांकि, हाल के वर्षों में उच्च-थ्रुपुट डीएनए अनुक्रमण की लागत घट गई है, पर्यावरण नमूने (ईडीएनए) से डीएनए जैव विविधता डेटा के लागत प्रभावी स्रोत के रूप में उभरा है। प्लांट साइंसेज के अनुप्रयोगों के हालिया अंक में किए गए शोध में, डॉ मारिया कुज्मिना और गेलफ विश्वविद्यालय के सहयोगियों ने जलीय पौधों की विविधता की पहचान के लिए ईडीएनए अनुक्रमण की व्यवहार्यता दिखायी है।

परंपरागत रूप से, जैव विविधता के पारिस्थितिक सर्वेक्षणों को टैक्सोनोमिक विशेषज्ञों द्वारा प्रशिक्षित कार्य के कई घंटों की आवश्यकता होती है और गैर-विशेषज्ञों को प्रशिक्षित किया जाता है, जो मोर्फोलॉजी के आधार पर प्रजातियों के स्तर पर नमूने की बड़ी संख्या की पहचान करते हैं। एक बार ईडीएनए अनुक्रमण अध्ययन तैयार किया गया है, और अधिक ईडीएनए नमूने जोड़ना अपेक्षाकृत मामूली और सस्ता है, इसलिए यह विधि उन प्रजातियों की पहचान करने की क्षमता प्रदान करती है जो परंपरागत माध्यमों से निषिद्ध रूप से महंगी होंगी। इससे अधिक मात्रा में उत्पादन करना संभव हो जाता है कि कौन सी प्रजातियां बहुत कम लागत के लिए रहते हैं। यद्यपि मानव टैक्सोनोमिक विशेषज्ञता अभी भी समीकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। डॉ कुज्मिना के मुताबिक, "ईडीएनए निश्चित रूप से पारिस्थितिकीय निगरानी के लिए अधिक से अधिक लागत प्रभावी हो जाता है, यह कभी भी एक व्यक्तिगत नमूने की सटीक पहचान के लिए एक विशेषज्ञ को प्रतिस्थापित नहीं करेगा। ये दो दृष्टिकोण दो अलग-अलग आयामों में मौजूद हैं, आदर्श रूप से एक दूसरे के पूरक हैं।"

अनुक्रमित ईडीएनए अपनी चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। चूंकि डॉ कुज्मिना बताते हैं, "प्रयोग से बाहर की प्रदूषण को रोकने, नकारात्मक नियंत्रणों और परिणामों की विचारशील व्याख्या को रोकने के लिए सभी सावधानी बरतने की आवश्यकता है।" परीक्षण के लिए डीएनए मार्करों का न्यायसंगत चयन सार्थक परिणाम देने के लिए भी आवश्यक है। अधिकांश ईडीएनए अनुक्रमित अध्ययनों ने पशु या माइक्रोबियल विविधता पर ध्यान केंद्रित किया है, क्योंकि पौधे एक कठिन लक्ष्य हो सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वहां कोई सार्वभौमिक पौधे डीएनए मार्कर नहीं हैं जिन्हें पौधों की एक विस्तृत संख्या में लागू किया जा सकता है और अभी भी प्रभावी रूप से प्रजातियों के स्तर पर नमूने की पहचान कर सकते हैं।

हालांकि, डॉ कुज्मिना और सहयोगियों ने अपने अध्ययन को एक संक्षिप्त टैक्सोनोमिक दायरे का सर्वेक्षण करने के लिए डिजाइन किया, जो केवल तालाब वाले परिवार (पोटामोगेटोनैसे) पर केंद्रित था। इस डिजाइन ने प्रभावी रूप से सार्वभौमिक पौधे डीएनए की कमी को एक महत्वपूर्ण बिंदु प्रदान किया जबकि एक ही समय में पांडेवेड विविधता के बारे में पारिस्थितिक रूप से प्रासंगिक जानकारी प्रदान की गई। डॉ। कुज्मिना कहते हैं, "लक्ष्य एक ऐसी पद्धति तैयार करना था जिसका इस्तेमाल तालाबों की दुर्लभ या लुप्तप्राय प्रजातियों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।" "खोज को संक्षिप्त करने से इस विधि को और अधिक संवेदनशील और परिणामों की व्याख्या अधिक भरोसेमंद होने की अनुमति मिली।"

पांडेवेड्स अपने ट्रैक्टेबल डीएनए मार्करों से परे ईडीएनए अनुक्रमण के लिए एक उत्कृष्ट उम्मीदवार हैं। मोर्फोलॉजी के आधार पर प्रजातियों के स्तर की पहचान करना, माइक्रोस्कोपिक लक्षणों पर निर्भर होना और पर्याप्त विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, और अक्सर जलीय आवासों में रहते हैं जो पहुंचने में मुश्किल होती हैं। आवास वर्गीकरण में पोंडवीड्स भी उपयोगी होते हैं और जलीय पारिस्थितिकी तंत्र के महत्वपूर्ण जैव-वैज्ञानिक हैं, क्योंकि विभिन्न प्रजातियों को विभिन्न जल तापमान और रासायनिक संरचनाओं के अनुकूल बनाया जाता है। इसके अतिरिक्त, उत्तरी अमेरिकी तालाबों की सात प्रजातियां लुप्तप्राय प्रजातियां हैं, जिनमें ओन्टारियो में दो शामिल हैं, जहां यह अध्ययन आयोजित किया गया था।

"कुंडमिना बताते हैं, " व्यापक आवेदन में, तालाब वाली प्रजातियों के संयोजन का उपयोग ताजे पानी के पारिस्थितिक तंत्र के 'फिंगरप्रिंट' के रूप में किया जा सकता है, जो पानी की गुणवत्ता को इंगित करता है और यह दिखाता है कि यह प्रणाली अन्य ताजे पानी के जीवों जैसे कि मछलियों और अपरिवर्तकों के लिए उपयुक्त है। " इस अध्ययन में पाया गया कि ओन्टेरियो में दुर्लभ चैरिटेबल रिसर्च रिजर्व में पोंडवेड विविधता को कम करके आंका गया था, और आरक्षित में पहले अज्ञात पांडेवेड की तीन प्रजातियों की उपस्थिति का पता चला था।

ईडीएनए का अनुक्रमिक प्रजातियां होने पर उच्च गुणवत्ता वाले डेटा की बड़ी मात्रा प्रदान करने के लिए एक आशाजनक एवेन्यू है। इन तरीकों को वर्तमान में लुप्तप्राय या आक्रामक प्रजातियों का पता लगाने, या पानी या मिट्टी की गुणवत्ता के बायोइंडिकेटर के रूप में विशिष्ट प्रश्नों के उत्तर देने के लिए परिष्कृत किया जा रहा है। इस अध्ययन में, डॉ कुज्मिना और सहयोगियों ने दिखाया कि विशिष्ट पौधों जैसे पॉन्डवेड्स की लक्षित ईडीएनए अनुक्रमित महत्वपूर्ण पारिस्थितिकीय जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

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