فناوری‌های نوین پایش در زیست‌شناسی خاک: توالی‌یابی پرتوان تا سنجش از دور برای ارزیابی تنوع و فعالیت میکروبی خاک
کد مقاله : 1479-ISSC19
نویسندگان
کبرا ثقفی *1، بهمن خوشرو2، احمد اصغرزاده1
1موسسه تحقیقات خاک و آب
2موسسه تحقیقات خاک وآب
چکیده مقاله
تنوع و فعالیت میکروبی خاک، موتور محرکه فرآیندهای حیاتی اکوسیستم مانند چرخه‌های عناصر غذایی، تجزیه مواد آلی و سلامت گیاه محسوب شده و شاخص‌های کلیدی سلامت خاک به شمار می‌روند. مطالعه این جوامع میکروبی پیچیده و پویا با استفاده از روش‌های سنتی، اغلب به مقیاس‌های کوچک محدود بوده و فاقد جزئیات کافی برای درک فرآیندها در مقیاس اکوسیستم است. تحولات اخیر در فناوری‌های پایش (مانند سنجش از دور و نزدیک و حسگرها) و تکنیک‌های توالی‌یابی پرتوان، به‌ویژه در ترکیب با شاخه‌های مختلف دانش -اومیکس (مانند متاژنومیکس و متاترانسکریپتومیکس)، پتانسیل بی‌سابقه‌ای برای مطالعه بیولوژی خاک در مقیاس‌های وسیع و با جزئیات بالا فراهم آورده است. این مقاله مروری، به بررسی جامع این فناوری‌های نوین می‌پردازد؛ از سنجش از دور و نزدیک که اطلاعاتی غیرمستقیم در مقیاس بزرگ فراهم می‌کنند، تا تکنیک‌های توالی‌یابی پرتوان و تحلیل‌های -اومیکس که جزئیات مولکولی و عملکردی جوامع میکروبی را آشکار می‌سازند. این فناوری‌ها امکان تولید کلان‌داده‌های مکانی، زمانی و مولکولی را فراهم می‌کننداما فرصت‌های بی‌نظیری برای درک عمیق الگوها و ارتباطات در جوامع میکروبی خاک ارائه می‌دهند. چالش‌هایی نظیر استانداردسازی روش‌ها، هزینه بالا و یکپارچه‌سازی داده‌ها از منابع مختلف همچنان وجود دارند. در نهایت، تلفیق این فناوری‌ها و تحلیل داده‌های حاصل، مسیر را برای پایش جامع و بی‌درنگ ویژگی‌های زیستی خاک و مدیریت دقیق و پایدار اکوسیستم‌های خاکی هموار می‌سازد.
کلیدواژه ها
تنوع میکروبی، سنجش از دور، توالی‌یابی، متاژنومیکس، کلان داده‌ها، پایش سلامت خاک.
وضعیت: پذیرفته شده مشروط برای ارائه به صورت پوستر