浮游生物是湖泊与水库生态系统的重要组成部分，在物质循环、污染物降解和水体自净等方面发挥基础和关键作用。浮游生物具有个体小、丰度高和极其复杂多样的特点，导致其难观测、难定量和难分析。长期以来，浮游生物群落生态研究完全依赖显微观测技术，显微镜发明至今已有近400年的历史。DNA测序技术发明至今已有40年，DNA测序可作为“新的显微镜”。目前，DNA条形码技术已经发展成为研究微型浮游生物群落的常规方法之一，随着高通量DNA测序技术的发展和应用，微型浮游生物群落的研究迎来了一个崭新的黄金时期。

图1 DNA提取方法对OTUs结果的影响

越来越多的研究表明：高通量DNA测序技术能够检测到极高的物种多样性，更细致地分析浮游生物群落动态变化，已成功应用于研究群落构建过程与机制、解答新的生态学问题。特别是，近年来大量低丰度、多样性极高的稀有微型浮游生物被发现和认知，稀有种研究已成为微生物生态领域新兴的学科前沿。然而，目前国际上并没有一种公认的、统一的DNA提取标准方法，不同学者往往使用不同的DNA提取方法，微型浮游生物DNA提取方法的选取对物种多样性、群落组成等结果的影响依然缺乏定量评估和深刻认识。

中国科学院城市环境研究所水生态健康研究组（杨军团队）以水库浮游生物群落为例，评估了5种常用的DNA提取试剂盒对浮游生物多样性、群落组成、结果重复性的影响。研究表明：不同的DNA提取方法对真核浮游生物的α多样性无显著影响，而对浮游细菌的α多样性有显著的影响；在“种”和门的分类阶元水平上，不同DNA提取方法对少量特定的浮游微型生物有显著的影响。与优势类群相比，稀有类群结果受到不同试剂盒的影响较大，且结果的重复性相对较低；去除低丰度的OTUs后，不同DNA提取方法获得的结果可比性显著提高。此外，研究结果的重复性在一定程度上也受到DNA序列测序深度的影响。总的来说，本研究系统评估了淡水微型浮游生物群落研究结果受不同DNA提取方法的影响，为基于不同DNA提取方法研究浮游生物的结果比较，及未来基于DNA序列的生态学研究实验提供了有价值的参考。

图2 DNA提取方法对浮游生物群落研究结果的影响

研究成果以Rare plankton subcommunities are far more affected by DNA extraction kits than abundant plankton为题发表在微生物领域国际期刊Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 454。博士生刘敏为第一作者，杨军研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金和厦门市科技计划项目的资助。

THE

END

猜你喜欢

10000+：菌群分析 宝宝与猫狗 梅毒狂想曲 提DNA发Nature Cell专刊 肠道指挥大脑

系列教程：微生物组入门 Biostar 微生物组  宏基因组

专业技能：学术图表 高分文章 生信宝典 不可或缺的人

一文读懂：宏基因组 寄生虫益处 进化树

必备技能：提问 搜索  Endnote

文献阅读 热心肠 SemanticScholar Geenmedical

扩增子分析：图表解读 分析流程 统计绘图

16S功能预测   PICRUSt  FAPROTAX  Bugbase Tax4Fun

在线工具：16S预测培养基 生信绘图

科研经验：云笔记  云协作 公众号

编程模板: Shell  R Perl

生物科普:  肠道细菌 人体上的生命 生命大跃进  细胞暗战 人体奥秘

写在后面

为鼓励读者交流、快速解决科研困难，我们建立了“宏基因组”专业讨论群，目前己有国内外5000+ 一线科研人员加入。参与讨论，获得专业解答，欢迎分享此文至朋友圈，并扫码加主编好友带你入群，务必备注“姓名-单位-研究方向-职称/年级”。PI请明示身份，另有海内外微生物相关PI群供大佬合作交流。技术问题寻求帮助，首先阅读《如何优雅的提问》学习解决问题思路，仍未解决群内讨论，问题不私聊，帮助同行。

学习16S扩增子、宏基因组科研思路和分析实战，关注“宏基因组”

点击阅读原文，跳转最新文章目录阅读