DNA metabarcoding from sample fixative as a quick and voucher-preserving biodiversity assessment method
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Metabarcoding is a powerful tool for biodiversity assessment and has become increasingly popular in recent years. Although its reliability and applicability have been proven in numerous scientific studies, metabarcoding still suffers from some drawbacks. One is the usually mandatory destruction of specimens before DNA extraction, which is problematic because it does not allow a later taxonomic evaluation of the results. Additionally, metabarcoding often implements a time-consuming step, where specimens need to be separated from substrate or sorted in different size classes. A non-destructive protocol, excluding any sorting step, where the extraction of DNA is conducted from a samples fixative (ethanol) could serve as an alternative. We test an innovative protocol, where the sample preserving ethanol is filtered and DNA extracted from the filter for subsequent DNA metabarcoding. We first tested the general functionality of this approach on 15 mock communities comprising one individual of eight different macroinvertebrate taxa each and tried to increase DNA yield through different treatments (ultrasonic irradiation, shaking, freezing). Application of the method was successful for most of the samples and taxa, but showed weaknesses in detecting mollusc taxa. In a second step, the community composition detected in DNA from ethanol was compared to conventional bulk sample metabarcoding of complex environmental samples. We found that especially taxa with pronounced exoskeleton or shells (Coleoptera, Isopoda) and small taxa (Trombidiformes) were underrepresented in ethanol samples regarding taxa diversity and read numbers. However, read numbers of Diptera (mainly chironomids) and Haplotaxida were higher in ethanol derived DNA samples, which might indicate the detection of stomach content, which would be an additional advantage of this approach. Concerning EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) taxa which are decisive for the determination of ecological statuses, both methods had 46 OTUs in common with 4 unique to the ethanol samples and 10 to the bulk samples. Results indicate that fixative-based metabarcoding is a non-destructive, time-saving alternative for biodiversity assessments focussing on taxa used for ecological status determination. For a comprehensive picture on total biodiversity, the method might however not be sufficient and conventional bulk sample metabarcoding should be applied.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».