【摘要】 在土壤生态系统中,由于微生物数量大、系统发育广,准确测量微生物多样性具有很大的挑战性。

在土壤生态系统中,由于微生物数量大、系统发育广,准确测量微生物多样性具有很大的挑战性。首先,应充分考虑抽样引起的偏差。对典型草地的4个1m2样方进行了深度16S rRNA基因测序(每个样方1100多个读数),重复数次(33个土样芯,每个样方141个重复)。在DNA提取和测序之前和之后汇集土芯时,多样性的差异相对较小,但它们都优于非汇集策略。将少量土芯(即5个或9个)合并几个技术重复足以估计土壤原核生物的多样性,并且在不同实验步骤合并原始样本或数据有很大的灵活性。此外,局部α多样性的分布随样本数、排序深度和群落丰度分布的不同而不同,尤其是希尔多样性指数的高阶(即香农熵和逆辛普森指数)。对于每个草原土壤样方(1平方米),在分类聚类后保留100,000个读数可能是一个现实的选择,因为这些读数可以有效地覆盖该地区的大多数常见物种。根据结果,建议首先考虑测序深度是很重要的。虽然回答多少序列或重复是足够的问题仍然具有挑战性,但相对较高的测序深度应该是令人满意的,以获得较高的丰度和较低的人为不确定性。在OTU集群后保留100,000个读取可能是一个现实的选择,因为它有效地覆盖了99%的样本中99%以上的丰富度。它也足以通过不同的汇集策略捕获所有常见物种。其次,应根据具体的科学问题和抽样过程的复杂性,考虑重复的数量,特别是生物重复的数量,以增加样本样本的代表性和重复性。进行大量的重复,但每次重复的读数很低,可能会导致许多物种的损失,而对测序深度的关注可能会使研究没有代表性和不可重复。采样过程具有重要的意义,从这项研究中获得的一般性结论可以作为进一步研究广泛的原核生物和真核生物分类群的基础,因为它们在不同的生境和更大的尺度上具有相似的物种丰度分布。

 

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