Motu Profiler或Short Motus是一种软件工具,可以从分类学组成,代谢活性成员的丰富性以及菌株群体的多样性方面对微生物群落的生产。为此,它维护了单拷贝系统发育标记基因序列的数据库,该数据库被用作参考,简短读取的元基因组和元文字读数被映射为识别和定量微生物分类群。在这里,我们描述了两个基本协议中最常见的MOTU剖面用例。其他支持协议提供有关其安装和深入指南的信息,以调整其设置,以增加或降低检测和量化分类单元的严格度,以及用于自定义输出文件格式。提供了解释分析结果的指南,以及有关独特功能,方法学细节和工具的开发历史的其他信息。©2021作者。Wiley Perigonicals LLC发布的当前协议。
生物多样性在维持生态平衡、提供食物和支持全球生计方面发挥着至关重要的作用。印度是生物多样性极其丰富的国家之一,拥有大量特有物种。水生生物多样性,尤其是渔业资源,至关重要,因为它提供富含蛋白质的食物、维持生计并产生外汇。然而,由于人为因素导致的生物多样性下降令人担忧。综合分类学结合了传统方法和分子方法,彻底改变了分类学领域。基于形态特征的传统分类学历来支撑着我们对物种多样性的理解。然而,它有时会遇到表型可塑性等问题,即生物体的外观在不同环境条件下差异很大。过去三十年发展起来的 DNA 条形码等分子技术弥补了传统方法的不足,解决了分类模糊性问题,揭示了隐秘物种,揭示了形态学方法可能遗漏的进化关系。尽管印度拥有多样化的农业气候区,并且是一个生物多样性大国,但其生物多样性中只有不到一半得到了分子水平的表征。新一代测序等先进方法现在可以直接从环境样本中识别物种,增强了我们全面监测生物多样性的能力。培训计划“综合分类学和系统发育学”专门为让研究人员了解传统和基于 DNA 序列的物种划界技术的强大组合而设计。这种综合方法对于准确编目印度丰富的生物多样性和实施有效的保护战略至关重要。
1 Department of Archaeology and Heritage Studies, Aarhus University, H Ø Jbjerg, Denmark, 2 INRAP, INRAP Center i ˆ Le-de-France National Institute for Pre-Aventive Archeological Research 18 Rue Chapelle, Technology and Ethnology of the Pre-Historical Worlds, University of Paris-Nanterre, Nanterre, France, 3 Department of Archaeology, Ghent University, Ghent,比利时,4 I.U.of investigacio´n in arqueologı´a y patrimonio historico, University of Alicante, Alicante, Spain, 5 Departimento di Studi Umanistici-Sezione dire Preistoriche e Antropologiche, University of Ferrara, Ferrara, Italy, 6 Museum Lolland-Falster, Nyk Ø Bing F, CNRS UMR 5199 PACEA, University of Bordeaux, France & Serp University of Barcelona, Barcelona, Spain, 8 CNRS UMR 7 8068 Technology and Ethnology of the Pre-Historic Worlds, University of Paris-Nanterre, Nanterre, France, 9 Zentrum Fu¨r Skandinavische und Baltische Archaology, Schloß Gottorf, Schleswig, Germany, 10 Department of Geology, Faculty of科学,帕利基大学Olomouc,Olomouc,捷克共和国,11 CNRS-CEPAM,COQUE D'AZUR大学,法国尼斯,尼斯,12个自然历史博物馆,维也纳,奥地利,奥地利,波罗的海地区历史和考古学研究所13波兰,15史前考古研究所,科隆大学,德国科隆
期刊植物正在组织一个特殊问题:“植物分类学和植物多样性的进步:地中海及其他地区的见解”,以增强对地中海及周边地区植物分类学和植物群的了解。地中海是一种主要的生物多样性热点,尽管其植物多样性巨大,但仍未完全研究。增加人类干扰和气候变化继续推动生物多样性丧失,使保护努力比以往任何时候都更加紧迫。此问题邀请从事分类学研究的学者,包括形态学,核学,分子系统发育,生态学和关键或不忽视的物种的解剖结构。地中海地区看到了许多分类学发现,不断扩大科学知识。本期特刊欢迎研究人员采用现代和创新方法的植物分类学和系统发育,有助于更深入地了解生物多样性及其保护。
方法:在MASE项目(太空探索的火星类似物)中,我们选择了代表性的缺氧类似环境(多年冻土,盐矿,酸性湖泊和河流,硫磺弹簧),以对其微生物群落进行全面分析。我们通过基于丙嗪的扩增子和shot弹枪元基因组测序评估了完整细胞的微生物组谱,并补充了广泛的培养工作。结果:从微生物组分析中对MASE部位蓬勃发展的完整微生物群落检索到的信息,加上31种模型微生物的分离以及15个高质量基因组的15种模型微生物的分离,使我们能够观察到原理途径,与中度环境相比,在MASE位点上阐明了特定的微生物功能。微生物的特征是令人印象深刻的机制来承受物理和化学压力。我们的所有分析级别揭示了微生物群落对复杂有机物的强烈和无所不在的依赖性。此外,我们确定了一个在所有地点蓬勃发展的34个多生物群的极端耐药性世界。
土地利用从自然生态系统到农田的变化会极大地改变全球土壤的12种,尤其是挑战撒哈拉以南非洲的挑战,并具有快速的人口增长和强化农业。土壤微生物多样性对于支持14个生态系统多功能性和防止病原体生长至关重要。最近的15项研究表明,农业活动使跨16个地点的微生物群落均匀,这可能会导致该规模的功能均匀化。然而,鉴于17微生物功能的冗余,由农场18的功能均质化可能比分类学均质化更广泛。我们比较了19种自然土地和真菌核的分类和功能组成,在肯尼亚和马拉维的范围(〜200 21 m)的天然土地和农田之间的尺度(〜200 21 m)到跨地点(〜1500 km),使用226S rRNA和其基因的散布测序,以及肯尼亚和马拉维的跨站点(〜1500 km)。土壤微生物23功能组成比自然土地比分类学组成的24个单位更广泛地匀浆,这表明在跨尺度上发生了类似的功能性25种对农业的反应,而范围内的范围内则存在不同的分类群。此外,26个环境因素主要影响地点均匀性,而27种耕作本身是跨站点同质性的重要贡献者,这表明与环境变化相比,农业的28个压倒性影响。加法 - 29盟友,致病真菌在农田中相对较丰富,这可能是由于30种诱导的物种竞争和农业引起的环境变化,例如低31个土壤pH。我们的发现强调了在评估土地利用变化对33个土壤健康的影响以制定可持续土地管理策略的影响时,需要调查微生物功能多样性32以及分类学多样性。34
要将以环境得出的元编码数据转换为社区矩阵进行生态分析,必须首先将序列聚集到操作分类单元(OTU)中。此任务对于包括大量带有不完整参考库的数据,包括大量的分类单元。OptimoTU提供了一种具有分类学意识的OTU聚类方法。它使用一组分类学识别的参考序列来选择最佳的遗传距离阈值,以将每个祖先分类群分组为最与后代分类单元最匹配的集群。然后,查询序列根据初步分类学标识和其祖先分类群的优化阈值聚类。该过程遵循分类学层次结构,从而将所有查询序列的所有查询序列完全分类为命名的分类学组以及占位符“ Pseudotaxa”,这些序列适合无法分类为相应等级的命名分类单元的序列。Optimutu聚类算法是作为R软件包实现的,在C ++中实现了速度的计算密集步骤,并合并了成对序列对齐的开源库库。距离也可以在外部计算,并且可以从UNIX管道中读取,从而允许大型数据集聚类,在该数据集中,整个距离矩阵将不方便地存储在内存中。Optimutu生物信息学管道包括一个完整的工作流程,用于配对端的Illumina测序数据,其中包含了质量过滤,DeNoising,Wratifact删除,分类学分类以及与Optimotu的OTU集群。开发了用于高性能计算簇的OptimoTU管道,并将其缩放到每个样品和数万个样本的数据集中。
海底地下水排放(SGD)是指水从土地到沿海水域的运动,跨越了土地海洋界面(Adyasari等,2019)。SGD无处不在沙质,岩石和泥泞的海岸线,可能包括陆地起源的新地下水,循环海水或两者的组合(Adyasari等,2019; Santos等,2021)。在这些区域中存在SGD的存在会导致物理和化学梯度创造独特的生物地球化学环境。SGD充当材料运输(例如气体,养分和微量金属)的渠道(Moore,2010; Hanee and Paytan,2011年)。从总SGD(包括新鲜和再循环的海水)向海洋的氮和磷的漏气估计在全球范围内超过了河流输入(Cho等,2018)。SGD介导的养分流可以显着影响沿海生态系统和水质,改变溶解和气态代谢物的水平,包括铵,甲烷和氢硫酸盐(Bernard等人,2014年; Santos等,2014; Santos等,2021,2021;Schlüter等。)。在这些特定位置,这种影响微生物群落及其代谢活性(Purkamo等,2022)。与地下环境类似,深海沉积物的特征也具有光合产生的不稳定有机碳(Chen等,2023)。因此,地下水微生物已经制定了多种策略,以确保生存和持久性。在这些策略中,能够利用岩石,同种有机碳或有机污染物降解的副产品中使用古老的有机碳(Griebler和Lueders,2009; Smith等,2015)。其他地下水微生物也具有适应性的适应性,可以通过利用诸如亚硝酸盐,铵,减少铁和硫化合物的氧化能量来固定无机碳(Ruiz-González等,2021)。
抽象的野生蜜蜂是本地和栽培植物的基本传粉媒介,但其种群在全球范围内正在下降。保护工作受到数据不足的阻碍,尤其是在地中海盆地中,该盆地拥有世界上一些最多样化的传粉媒介社区。尤其是在地中海最大的岛屿撒丁岛,关于蜜蜂动物区系的信息仍然有限。这项工作的目的是通过结合传统(基于形态的)分类法和DNA条形码,从东北萨尔迪亚(意大利)中未开发的半岛提供了apoidea anthophila的第一个清单。此外,还提供了鲜花的记录并在访客网络中显示,以丰富有关地中海地区野生蜜蜂与植物之间关联的稀缺数据。蜜蜂从2022 - 2023年4月至2023年10月进行采样。DNA以扩增线粒体基因cyotochrome氧化酶I的序列,然后将其与使用鉴定工具的BOLD进行比较,并通过构造邻居加入的系统发育树。收集并鉴定出属于29属的76种不同的物种和六个家族。对于61种不同的物种,总共获得了212个COI序列,其中许多物种尚未从意大利人群中测序。收集的五个分类单元是萨尔多 - 科尔斯裔人物,而六种是从撒丁岛新记录的。最后,我们重点介绍了潜在的分类问题和新的鲜花访问记录,强调需要进一步研究,以更好地了解这种多样化的昆虫的分类学和生态,以保护其保护。
Tidytacos(整洁的分类组合)软件包是用于探索微生物社区数据的R软件包。这样的社区数据由Agplicon测序产生的读取计数组成(例如,16S rRNA基因的区域或元基因组(shot弹枪)测序。tidytacos基于哈德利·威克姆(Hadley Wickham)引入的整洁原则,该原理以一致的格式存储(Wickham等,2023)。具体来说,Tidytacos使用整洁的格式和语法来选择,转换和准备微生物社区数据以进行可视化和分析。此外,它为流行和鲜为人知的分析和微生物社区数据的可视化提供了一系列功能。Tidytacos是为各种专业知识的研究人员而设计的,既可以提高微生物社区数据的可访问性,又可以轻松地转换数据,以实现新颖的可视化和分析方法。