science >> Wetenschap >  >> Biologie

Nieuw inzicht in het selecteren van geschikte primers en databases bij het sequencen van bodemaaltjes-DNA

NMDS gaf aan dat er significante verschillen waren in de nematodengemeenschappen verkregen door verschillende primers en verschillende databaseannotaties (A en B). Vergeleken met de primer NF1F werden hogere waarden gevonden in indices geannoteerd door de primer 3NDF, vooral voor de gelijkmatigheidsindex. Voor de primer 3NDF was de Chao-index verkregen door de drie databases iets anders, met hogere waarden waargenomen in de NT-database (C en D). Krediet:Hoger Onderwijs Press Limited Company

Bodemnematoden vormen een belangrijk onderdeel van bodemgemeenschappen in terrestrische ecosystemen en spelen een belangrijke rol bij het reguleren van de nutriëntenkringloop en de gezondheid van de bodem. High-throughput sequencing-technologie wordt steeds vaker gebruikt in de studie van de biodiversiteit van nematoden. Een recente studie toont aan dat de selectie van verschillende primers en databases de annotatie van nematodentaxa beïnvloedde, maar de diversiteit van de nematodengemeenschap vertoonde consistente patronen tussen verschillende vegetatietypes.

De bevindingen van de studie benadrukken dat het noodzakelijk is om geschikte primers en databases te selecteren op basis van het taxonomische doelniveau. De bevinding verscheen in Soil Ecology Letters .

De opkomst van high-throughput sequencing heeft het veld van moleculaire taxonomie volledig getransformeerd, het kan meer details over biodiversiteit vastleggen. Hoewel high-throughput sequencing-technologie al meer dan tien jaar in gebruik is, zal de keuze van primers en databases de sequencing-resultaten beïnvloeden. Desalniettemin hebben maar weinig studies de gecombineerde effecten van verschillende primers en databases op de identificatie van nematodengemeenschappen uitgebreid geëvalueerd.

Changbai Mountain biedt het grootste hoogtebereik van goed bewaarde boshabitats in het noordoosten van China. Langs de hoogtegradiënt hebben variabele omgevingscondities zoals temperatuur, bodemvocht en bodem-pH geresulteerd in een duidelijke trend van biodiversiteit. De verschillen in diversiteit en samenstelling van bodemnematodengemeenschappen in Changbai Mountain bieden dus een ideaal platform om de invloed van verschillende primers en databases op de annotatie van nematodensequencing te verifiëren.

De studie vergeleek twee paar primers (3NDf/C_1132rmod en NF1F/18Sr2bR) en drie databases (NT_v20200604, Silva138/18s Eukaryota en PR2_v4.5 databases) om de nematodengemeenschappen in verschillende vegetatietypes langs de hoogtegradiënt van Changbai Mountain te onderzoeken.

Voor 3NDF-primer was het aantal geannoteerde taxa verschillend tussen de drie databases op geslachts- en soortniveau; terwijl voor NF1F-primer significante verschillen werden gevonden op familieniveau tussen de drie databases. Tussen verschillende databases werden ook verschillen ontdekt in de nematodentaxa.

Hoe fijner het taxonomische niveau, des te minder taxa werden gedeeld door de drie databases. De distributiepatronen van nematodendiversiteit verkregen door verschillende primers en databases waren vergelijkbaar tussen verschillende vegetaties. Daarom moeten we bij het kiezen van primers en databases meer aandacht besteden aan het classificatieniveau op basis van onze werkelijke behoeften. In termen van annotatie-effect in deze studie, zouden 3NDF-primers met NT-database meer informatie kunnen bieden dan andere combinaties op geslachts- of soortniveau.

Deze studie suggereert dat wanneer het hoofddoel het onderzoeken van soortensamenstelling en taxonomie is, de sequencing-methode nog steeds lijdt aan een slechte consistentie, dus traditionele microscopische identificatie is nog steeds onmisbaar. Daarom zijn in de toekomst verdere validatie en studies nodig om de consistentie van de morfologische en moleculaire methoden diepgaand te vergelijken. Bovendien bevatten sommige databases, ondanks de snelle ontwikkeling van moleculaire technieken, nog steeds onvolledige informatie. In de toekomst moeten we meer primers en database-informatie aanvullen om de nauwkeurigheid van moleculaire analyse in ecologisch onderzoek naar nematoden verder te verbeteren. + Verder verkennen

Wetenschappers breiden entomologisch onderzoek uit met behulp van genome editing