营养生态位划分研究对于理解群落结构和物种共存具有重要意义,特别是当这些物种受到威胁时。这里使用 DNA 元条形码评估四种濒危草原鸟类(两种鸨和两种沙鸡)的饮食,目的是更好地了解它们的饮食需求、营养相互作用和潜在威胁。结果显示,它们的植物饮食存在季节性和种间差异,秋季和冬季栽培植物的重要性(约占其饮食的 50%)高于春季。所有物种都经常食用旋花属和十字花科植物。在春天,罂粟(Papaver spp.)是它们饮食的重要组成部分,可以用作类胡萝卜素的来源或利用其抗寄生虫特性。此外,结果证明了物种之间的营养生态位划分,鸨物种之间存在明显的隔离,沙鸡物种之间存在较小的隔离。不同目物种之间的饮食相似性通常较高,
图 1 研究框架 (a) 和所分析模拟群落的描述,包括不同物种组成和 DNA 输入、评估的标记和用于生物多样性评估的代理 (b)。所有模拟群落均使用来自圣弗朗西斯科河流域 (SFRB) 和热基蒂尼奥尼亚河流域 (JQRB) 的物种构建。 (1) 标准化圣弗朗西斯科河模拟群落 (SFmc) 包含来自 SFRB 的 23 个物种,具有相同的 DNA 浓度 (10 ng/ μ L) 和 (2) 使用不同 DNA 浓度偏斜的 SFmc。 (3) 圣弗朗西斯科和热基蒂尼奥尼亚河组合模拟群落 (SFJQmc) 使用来自标准化热基蒂尼奥尼亚河模拟群落 (JQmc) JQmc 和 SFmc 的 38 个独特物种构建。 (4) 标准化热基蒂尼奥尼亚河模拟群落 (JQmc) 由来自 JQRB 的 23 个物种组成,使用相同浓度的 DNA 构建。 (5)JQmc skewed:由来自 JQRB 的 23 个物种组成的模拟群落,采用 DNA 浓度倾斜构建。
fi g u r e 4通过大量浮游物样品的DNA分析检测到的浮游组合中的空间模式。从16S通用(a)和软体动物(b)测定的非金属多维缩放图显示了采样位点和摩ri座北部和南部的OTU组合(分别为k = 0.11&0.10)之间的OTU组合,均分别为k = 3&p≤.001)。样品与抽样时的平均海面温度的关系由温度梯度指示。簇表示每个位置的样品,彩色线的连接表示每个位置的质心。
北冰洋(AO)环境恶劣,温度低、冰盖大、海冰周期性冻结和融化,为微生物提供了多样化的栖息地。前期研究主要基于环境DNA对北冰洋上层水体或海冰中的微真核生物群落进行研究,而对北冰洋多样化环境中活跃微真核生物的组成成分则知之甚少。本研究通过对共提取的DNA和RNA进行高通量测序,对北冰洋从雪冰到1670 m深度海水范围内的微真核生物群落进行了垂直评估。与DNA提取物相比,RNA提取物能更准确地描述微真核生物群落结构和类群间相关性,对环境条件的反应也更为敏感。使用RNA:DNA比率作为主要分类群相对活性的代表,确定了主要微真核生物群落沿深度方向的代谢活性。共现网络分析表明,深海中的 Syndiniales 和甲藻/纤毛虫之间的寄生关系可能很重要。这项研究增加了我们对活跃微真核生物群落多样性的认识,并强调了使用基于 RNA 的测序而非基于 DNA 的测序来研究微真核生物群落与微真核生物对 AO 环境变量的反应之间的关系的重要性。
fi g u r e 1基于VAE方法的图表应用于EDNA数据(VAESEQ)。该模型由一个自动编码器(AE)和一个变异自动编码器(VAE)组成。AE将每个MOTU的遗传序列信息与每个样品中每个MOTU的存在/不存在相结合,以生成第一个潜在编码Z AE。然后将此信息传递给一个编码层的VAE。因此,在每次迭代中,VAE接收到一个样品中每个MOTU检测到的序列的输入,并且嵌入Z AE的自动编码器。vae处理两个输入,并将样品的维度降低到二维潜在空间z vae。在z vae中,我们找到了所有数据点的2D表示(图S3A,b)。在解码部分中,VAE重建了两个输入,以相应地优化网络。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证。是根据作者/资助者提供的预印本(未经同行评审认证)提供的,他已授予Biorxiv的许可证,以在2024年1月26日发布的此版本中在版权所有者中显示预印本。 https://doi.org/10.1101/2023.05.04.539402 doi:Biorxiv Preprint
fi g u r e 2上升后生阿尔法和β多样性模式。(a)在每个深度区域和采样位置,海洋后生动物门的相对读取丰度。(b)香农多样性指数(H')和(c)在所有四个深站组合的每个深度区域的SRS的物种丰富度标准化的Motus数据。Tukey的HSD成对比较与Tukey调整后的P值进行了比较。*表示<0.05的显着差异,****表示显着差异<0.001。(d)基于jaccard距离的Motus社区结构(K = 2)的非线性多维标度。颜色表示海洋区,点形表示站点,地块上显示的应力值。深度区域被定义为上皮(0-99 m),下层(100-200 m),中质质量(201-1000 m)和浴类质(> 1000 m)。
环境 DNA (eDNA) 宏条形码已成为检查鱼类群落的有力工具。在将基于 eDNA 的评估引入监管监测环境(例如欧盟水框架指令)之前,需要方法标准化。为了确保方法的准确性并满足监管标准,已经建立了各种采样、实验室和生物信息学工作流程。然而,全面监测鱼类的关键先决条件是选择合适的引物对,以准确识别给定水体中存在的鱼类。过去十年中,发表了针对不同遗传标记区域的各种鱼类特异性引物对。然而,尚未开展专门研究来评估常用鱼类引物对在评估中欧鱼类物种方面的性能。因此,我们创建了一个由 45 种中欧鱼类 DNA 组成的人工“模拟”群落,并检查了五对引物的检测能力和可重复性。我们的研究重点介绍了引物选择和生物信息学过滤对 eDNA 宏条形码结果的影响。在我们研究中评估的五对引物中,tele02(12S 基因)引物对是中欧淡水鱼 eDNA 元条形码的最佳选择。此外,MiFish-U(12S)和 SeaD NA-mid(COI)引物对表现出良好的检测能力和可重复性。然而,特异性较低的引物对(即针对脊椎动物)被发现不太可靠,并产生大量假阳性和假阴性检测。我们的研究说明了如何通过精心选择引物对和生物信息学流程使 eDNA 元条形码成为鱼类监测更可靠的工具。
sargassum spp。淹没了加勒比海的海岸线,造成了当地经济和环境的破坏。厌氧消化(AD)被认为是将大量藻类转向宝贵资源的有吸引力的选择。sargassum spp。具有复杂的组成,会影响AD中涉及的微生物组成,从而产生低甲烷产量。这项研究旨在使用不同的节能预处理,并鉴定与甲烷生产相关的微生物群落,以提高上层sargassum的甲烷产量。我们对藻类生物量进行了不同的节能预处理,并使用生物甲烷电位(BMP)测试评估了甲烷产量。通过高吞吐量测序分析了与表现最佳和最差的甲烷作原系统相关的微生物群落。结果表明,预处理修改了与BMP具有很强的正相关性的Inorganic化合物,纤维和C:N比的含量。洗水预处理导致最佳甲烷产量,增加了38%。DNA元法编码分析表明,细菌属属属属属,dmer64,treponema和wirogenispora,以及古老的甲植物学,rumen_m2,rumen_m2,rumen_m2,bathyarchaeia和bathyaNAnaChaeia和hathananaMassieliicocus,并以高hide基屈服。这项研究是第一个证明Sargassum spp AD涉及的微生物群落结构的研究。这项研究中预处理可以帮助克服与甲烷产量相关的局限性。
fi g u r e 7在分类级别的海港和储备社区的比较。位点得分(左)和物种得分(右)图代表了由空间坐标来调节的两个第一个DBRDA轴,测试了栖息地对jaccard/bray -curtis距离的影响,在汇集重复和组合所有MOTU(从MOTU级别到订单的重要性);Jaccard差异指数是在MOTU级别(a)计算的,而Bray -Curtis的差异基于MOTU的丰度用于家庭(B)和订单(C)水平。显示出促成约束轴的最高10%分类单元。中,只有那些具有高于97%的分配身份的人才能保持在MOTU级别。SMM,Saintes-Maries-de-la-Mer。