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World File Search Systemmetabarcoding
研讨会日期：2024 年 10 月 15 日至 18 日
生物多样性研究面临的一个主要挑战是鉴定通常成千上万的样本。这对于节肢动物等高度多样化的群体来说尤其困难。近年来，DNA 宏条形码已成为一种非常实用的工具，可以快速且经济高效地鉴定大量多样化的生物样本。在这个为期 5 天的研讨会上，您将学习 DNA 宏条形码背后的原理，从数据收集到库的准备和数据分析。除了理论部分，您还将参加实践活动，包括实地采样、实验室工作、序列处理和数据分析。欢迎对 DNA 宏条形码感兴趣的学生/研究人员/专业人士申请。如果您已经生成数据或计划在研究中使用 DNA 宏条形码，请在文章中提及并简要介绍该项目。席位数量严格限制为 20 人。但是，参与者必须自行安排旅行。选定的参与者将在 LaCONES 获得食宿（视宾馆房间情况而定），费用由参与者承担。 讲师： 德国特里尔大学 Henrik Krehenwinkel 教授 Susan Kennedy 博士 德国特里尔大学 Jahnavi Joshi 博士，CCMB，印度海得拉巴 申请方式：请将 250 字的简历和简短的写作说明您为什么想参加研讨会发送至 jahnavi@csirccmb.org，主题为“申请 DNA 宏条形码研讨会”。申请截止日期为 2024 年 9 月 20 日。入选参与者将在 2024 年 10 月 3 日之前通过电子邮件收到通知。地点：礼堂，濒危物种保护实验室，CSIR-细胞和分子生物学中心，163 Pillar No.，PVNR Expressway，Attapur Ring Road，Hyderguda，海得拉巴 500 048
第2卷第3期2023年7月至9月
摘要：食肉动物物种对生态系统功能和维护至关重要。了解食肉动物生态学和最有效的管理方式的一个关键组成部分是饮食资源的知识。用于研究食肉动物饮食的传统方法，例如微组织学，具有几种技术和后勤缺点。这些阻碍了对食肉动物的利用猎物的理解的数据质量和数量。遗传学方法的进步及其在野生动植物生物学上的应用已改变了有关物种信息的方式。DNA元法编码就是这样的例子。使用这种方法，可以通过下一代测序来确定SCAT中存在的遗传序列，并与参考数据库匹配，从而揭示了沉积SCAT的食肉动物及其消耗的猎物。DNA metabarcoding具有克服与饮食分析相关的许多先前挑战，并努力促进并为围绕食肉动物生态学，捕食者捕食者关系，食肉动物与人类之间的冲突以及对大规模景观转变的潜在适应性提供介绍。它的用途为许多食肉动物物种提供了新的见解，以帮助研究重点和野生动植物政策，包括生活在独特的脆弱环境中的人，例如中国的青海藏高原。通过DNA元编码的持续发展和分子饮食分析的能力增加，有望在全球范围内严重改善食肉动物保护管理策略。
了解食肉动物饮食的网络方法
摘要：食肉动物物种对生态系统功能和维护至关重要。了解食肉动物生态学和最有效的管理方式的一个关键组成部分是饮食资源的知识。用于研究食肉动物饮食的传统方法，例如微组织学，具有几种技术和后勤缺点。这些阻碍了对食肉动物的利用猎物的理解的数据质量和数量。遗传学方法的进步及其在野生动植物生物学上的应用已改变了有关物种信息的方式。DNA元法编码就是这样的例子。使用这种方法，可以通过下一代测序来确定SCAT中存在的遗传序列，并与参考数据库匹配，从而揭示了沉积SCAT的食肉动物及其消耗的猎物。DNA metabarcoding具有克服与饮食分析相关的许多先前挑战，并努力促进并为围绕食肉动物生态学，捕食者捕食者关系，食肉动物与人类之间的冲突以及对大规模景观转变的潜在适应性提供介绍。它的用途为许多食肉动物物种提供了新的见解，以帮助研究重点和野生动植物政策，包括生活在独特的脆弱环境中的人，例如中国的青海藏高原。通过DNA元编码的持续发展和分子饮食分析的能力增加，有望在全球范围内严重改善食肉动物保护管理策略。
居住在波多黎各的热带蜂窝质
摘要：蜂胶是由来自不同植物来源的蜜蜂产生的树脂材料，并在蜂巢中用作建筑材料，并保护菌落免受寄生虫和病原体的侵害。尽管具有抗菌特性，但最近的研究表明，蜂胶具有多种微生物菌株，有些具有抗菌潜力。在这项研究中，据报道，据报道，据报道了由非洲化蜜蜂产生的蜂群细菌群落的第一个描述。蜂胶，以及通过培养和元素质方法研究的相关微生物群。元法编码分析显示，这两个区域的细菌多样性明显，这两个区域的分类单元组成的统计学显着性差异可能是由于不同的气候条件。元法编码和培养数据都揭示了在其他蜂巢成分中已经检测到的分类单元，并且与蜜蜂的觅食环境兼容。分离的细菌和蜂胶提取物显示出针对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌测试蛋白菌株的抗菌活性。这些结果支持蜂（蜂窝状菌群）可能有助于蜂胶抗菌特性的假设。
一种克服PCR扩增偏置的方法
元编码分析最近由于该技术在生物多样性监测中的力量而进行了显着的开发19。ho-20，仍然很难得出21个研究生态系统的准确定量结论，这主要是因为在Envi-22 ronmental DNA中固有的偏见或在实验过程中引入。这23个偏见改变了观察到的DNA量与检测到的物种个体的生物量或数量之间的关系。25个中的2个偏差固有的偏差已经测量：总DNA和靶DNA浓度与PCR 27扩增偏置之间的比率26。提出了一种校正方法。所有实验 - 使用29标记SPER01对模拟高山植物群落进行了28次迈向测试，由于其高度保守的启动位点，预计将具有较低的扩增偏置偏置30。我们的方法结合了stan- 31 dard定量PCR技术（QPCR和数字液滴PCR）与32
使用环境DNA估计急性除草剂污染过程中的快速多样性变化
摘要全球淡水生态系统的生物多样性由于各种人为压力源（例如栖息地降解，入侵物种的引入和污染）而面临严重威胁。评估人类引起的环境压力源对人群和社区持久性的影响需要准确的生物多样性估计。虽然环境DNA（EDNA）的质量编码已成为一种有前途的工具，但其在捕获生物组织（社区，人口和特异性水平）跨生物多样性响应中的有效性仍有待研究。在这项研究中，我们通过对基于草甘膦除草剂除草剂除草剂除草剂脉冲进行对比的养分水平（孕育和雌激素）进行了两个月的中核实验，测试了EDNA Metabarcoding在评估水生浮游动物和昆虫群落快速变化方面的疗效。我们检查了治疗对社区组合，家庭丰富性和种内多样性的影响，并将我们的发现与通过显微镜方法获得的结果进行了比较。元编码揭示了与显微镜的部分一致的生态发现，表明其在评估社区快速变化方面的潜力。除草剂引起的社区组成的转变以及差异影响的浮游动物和昆虫家族的丰富度（昆虫的增加，以及甲壳动物和旋转器的减少），这表明对类群中除草剂的宽容梯度以及昆虫幼虫的潜在自上而下的调节，这可能抵消了昆虫的优势。最后，我们表明养分富集加剧了除草剂对种内多样性的负面影响，从而突出了人们对遗传培养的关注。我们的发现强调了淡水生态系统中对除草剂和营养富集的反应的复杂性。我们得出的结论是，Edna Metabarcoding不仅可以用来估计无脊椎动物群落的快速变化，而且还可以通过对生物组织不同规模的多样性动态和潜在的级联效应提供更广泛的观点来获得额外的价值。
估计土狼饮食和对威胁的捕食
随着由于气候变化和人类对景观的修改，世界继续变化，一些物种已受到威胁或灭绝，而另一些物种在这些新条件下蓬勃发展。土狼（Canis Latrans）自1900年代初以来就扩大了整个北美的范围，并于1970年代到达马萨诸塞州科德角。位于鳕鱼外角的鳕鱼角国家海滨是一个受保护区域，其中包含两个威胁性shore鸟物种的重要嵌套栖息地：最小的tern（胸骨antillarum）和管道plover（Charadrius Melodus）。人类的景观修饰，捕食和其他因素导致两种栖息地物种的下降和范围下降。土狼是一种机会主义的杂食动物，消耗了其环境中最容易获得的东西，包括潜在的shore鸟。然而，该生态系统中土狼捕食的毛鸟捕食程度仍然未知。为了了解土狼对受保护的海鸟的潜在影响，我们使用DNA元法编码分析了土狼饮食。这项研究的目标是（i）评估受威胁的海鸟对土狼饮食的存在和贡献，以及（ii）检查土狼饮食中的季节性和基于性别的变化。，我们在2022年秋天（景观上不存在海岸鸟）和2023年夏季（当时在景观上存在海岸鸟）并使用metabarcododing估算饮食饮食组成。我们首先将scat样品构成，以确认物种并基因分类，以识别性别和个体。我们使用样品子集的元法编码来识别shore鸟和其他脊椎动物的存在。总共我们在秋季收集了215个SCAT样本，在夏季收集了213个SCAT样本，分别确定了57个和55个独特的人（两个季节中检测到的21个人）。我们选择了从尽可能多的不同个体中选择的样品来进行元编码，从而从每个独特鉴定的土狼中提供至少一个样本。
关于研究主题的社论挑战和XXI世纪的保护遗传学的前景
正在进行的生物多样性危机需要在我们对物种的基本方面的了解以及促进有效的保护策略和政策方面的快速发展（Jaureguiberry等，2022）。从这个意义上讲，遗传和基因组分析已成为强大的工具，为分类学，人口统计学，生物地理，生态，种群和物种保护问题提供了宝贵的见解（Hohenlohe等，2021）。二十年前，遗传学研究人员面临着重要的挑战，包括有关所研究物种的遗传信息有限，以及获得基本遗传数据所需的分子方法的高成本。但是，场景发生了很大变化。今天，每天都将有关不同生命形式的分子遗传数据纳入全球数据库。值得注意的是，由于技术进步和增加获得分子工具的访问，对拉丁美洲国家中这些主题的研究有了显着提高。在这个研究主题中显然反映了这一趋势，在这个研究主题中，拉丁美洲研究人员的贡献是显着的。基因组方法在DNA序列之间利用多样性来识别生物。这些序列可以看作是遗传“条形码”（Hebert等，2003），并通过对特异性基因或基因组区域进行测序，该区域表征了生物体。Da Silva等人使用了此技术。，为乌拉圭血管植物的第一批DNA条形码序列。Mannise等。 利用元编码来通过从粪便中提取DNA来分析新热带狐狸的饮食。Mannise等。利用元编码来通过从粪便中提取DNA来分析新热带狐狸的饮食。考虑类似类型的分析，但具有更大的宽度，元编码可以从复杂样品（例如环境样本）中鉴定物种的遗传物质。这种方法例证了一种非侵入性抽样技术之一，在遗传研究中越来越受到青睐，以避免对生物标本的不必要伤害。作者的发现与基于消耗项目的形态鉴定的先前研究一致，这表明元编码与传统物种识别方法一样有效。尽管如此，还需要解决挑战，特别是关于分析方法的准确性，例如误报或假否定性的发生（Corse等，2019）。这些问题
环境DNA，用于监测海上风电场对鱼类和无脊椎动物社区结构的影响
fi g u r e 4在这三个区域中的每个区域中观察到了物种丰富度。根据形态测定（红色色调）和Edna metabarcoding（蓝色色调）检测到的鱼（右）和无脊椎动物（左）物种（蓝色色调），根据鱼（右）和无脊椎动物（左）物种计算了观察到的物种丰富度。包括所有鱼类和无脊椎动物物种时，较浅的颜色是指物种丰富度，而较深的颜色是指在仅考虑塞尔斯鱼类物种时观察到的物种丰富度。盒子是从第一个四分位数到第三四分位数的，黑线代表中位数。晶须代表大小和小于第三四分位数的1.5倍的值。黑点是超出晶须范围的异常值。
细菌群落结构中的精细尺度一致性，来自iLlumina上的短读和纳米孔上的长阅读的海洋沉积物
在开发高通量测序仪后，环境原核生物群落通常是通过在16S域上用遗传标记来描述的。然而，由于底漆的选择和读取长度，简短读取测序遇到了系统发育覆盖率和分类分辨率的局限性。在这些关键点上，纳米孔测序（一种适用于长读的元编码的上升技术）被低估了，因为其每读的错误率相对较高。在这里，我们比较了模拟社区中的原核生物群落结构和两个对比的红树林遗址的52个沉积物样本，由16SV4-V5标记上的短读描述（Ca。0.4kpb）通过Illumina测序分析（Miseq，v3），由长读细菌对细菌的描述几乎完整16s（Ca。1.5 kpb）由牛津纳米孔（Minion，R9.2）分析。短读和长阅读从模拟中检索了所有细菌属，尽管两者都显示出与所期待的比例相似的偏差。从沉积物样品中，具有覆盖范围的读数稀有性，在单例过滤后，共同恩赐和Procrustean测试表明，从短读和长长读取的细菌社区结构显着相似，表明位点之间的相当对比度和站点内相干的海岸方向是可比的。在我们的数据集中，分别将84.7和98.8％的短阅读分别分别分配给了相同的物种和属，而不是长阅读所检测到的物种和属。长期16的底漆特异性使其能够检测到309个家庭中的92.2％，而在短16SV4-V5检测到的448属中，有87.7％。长阅读记录了973个未检测到的额外分类单元，其中91.7％被确定为该属等级，其中一些属于11个独家门，尽管仅占长期读数的0.2％。