Evaluating sediment and water sampling methods for the estimation of deep-sea biodiversity using environmental DNA

Autor: Brandt, Miriam, Pradillon, Florence, Trouche, Blandine, Henry, Nicolas, Liautard-Haag, Cathy, Cambon-Bonavita, Marie-Anne, Cueff-Gauchard, Valérie, Wincker, Patrick, Belser, Caroline, Poulain, Julie, Arnaud-Haond, Sophie, Zeppilli, Daniela
Přispěvatelé: MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Environnement Profond (LEP), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Laboratoire de microbiologie des environnements extrêmophiles (LM2E), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Etudes des Ecosystèmes Profonds (EEP), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Scientific Reports
Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2021, 11 (1), pp.7856. ⟨10.1038/s41598-021-86396-8⟩
Scientific Reports, 2021, 11 (1), pp.7856. ⟨10.1038/s41598-021-86396-8⟩
Scientific Reports (2045-2322) (Springer Science and Business Media LLC), 2021-04, Vol. 11, N. 1, P. 7856 (14p.)
Scientific Reports, Vol 11, Iss 1, Pp 1-14 (2021)
ISSN: 2045-2322
DOI: 10.1038/s41598-021-86396-8⟩
Popis: International audience; Despite representing one of the largest biomes on earth, biodiversity of the deep seafloor is still poorly known. Environmental DNA metabarcoding offers prospects for fast inventories and surveys, yet requires standardized sampling approaches and careful choice of environmental substrate. Here, we aimed to optimize the genetic assessment of prokaryote (16S), protistan (18S V4), and metazoan (18S V1-V2, COI) communities, by evaluating sampling strategies for sediment and aboveground water, deployed simultaneously at one deep-sea site. For sediment, while size-class sorting through sieving had no significant effect on total detected alpha diversity and resolved similar taxonomic compositions at the phylum level for all markers studied, it effectively increased the detection of meiofauna phyla. For water, large volumes obtained from an in situ pump (~ 6000 L) detected significantly more metazoan diversity than 7.5 L collected in sampling boxes. However, the pump being limited by larger mesh sizes (> 20 µm), only captured a fraction of microbial diversity, while sampling boxes allowed access to the pico- and nanoplankton. More importantly, communities characterized by aboveground water samples significantly differed from those characterized by sediment, whatever volume used, and both sample types only shared between 3 and 8% of molecular units. Together, these results underline that sediment sieving may be recommended when targeting metazoans, and aboveground water does not represent an alternative to sediment sampling for inventories of benthic diversity.
Databáze: OpenAIRE
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