原生生物是地球生物多樣性中的重要組成部分，其種類繁多，形態(tài)各異，在探索生命多樣性和了解地球生態(tài)系統(tǒng)的過程中，扮演著不可或缺的角色。然而，由于培養(yǎng)技術的局限性、環(huán)境因素的影響、生物相互作用的復雜性等因素限制了原生生物的研究。今天，小編給大家介紹一篇2024年發(fā)表在頂刊ISME（IF=10.8）上的文獻，通過Telonemia（網鞭蟲門）的研究為大家展示了原生生物的研究現狀以及研究思路。

研究背景

Telonemia是最古老的海洋原生生物之一，以往被認為是一個獨特的譜系。今天，它們在進化上與SAR超類群的接近性已經確立。然而，它們的生態(tài)分布和作為天然掠食動物的重要性，特別是在淡水食物網中，仍然不清楚。

研究目的

揭示Telonemia在淡水生境中的分布和多樣性。

實驗設計

1、下載公共數據庫中世界各國1000多個淡水宏基因組數據，分析不同棲息地的宏基因組樣本中Telonemia 18S rRNA基因序列；

2、使用催化報告沉積-熒光原位雜交（CARD-FISH）分析了來自97個湖泊和水庫的407個樣品，為了直接定量Telonemia絕對豐度。

主要結果

1、淡水中Telonemia 18S rRNA系統(tǒng)發(fā)育

通過構建系統(tǒng)發(fā)育樹，分析Telonemia的進化關系，發(fā)現Telo-1在這些系統(tǒng)發(fā)育樹中似乎是一個明確的分支，但Telo-2是一個多系統(tǒng)進化分支，并且Telo-2在淡水中的分布更廣泛。本研究沒有發(fā)現任何新的主要分支，這表明目前的分子調查接近于該群體的全部多樣性。

兩個分支，Telo-1和Telo-2用不同的顏色表示，未分類或<1%的序列顯示為“其他”。通過宏基因組的18S rRNA基因序列（B）和宏基因組時間序列（C）估計里莫夫水庫Telonemia的豐度。

2、淡水宏基因組中Telonemia的豐度

研究通過調查589個淡水宏基因組，分析淡水棲息地中Telonemia相對于其他原生生物分類群的相對豐度，發(fā)現Telonemia更喜歡生活在北半球較冷的低鹽度湖泊和水庫中，可達到混合營養(yǎng)性鞭毛藻種群的10%-20%，使它們成為淡水食物網中重要的混合營養(yǎng)性鞭毛藻。

僅顯示Telonemia比例大于1%的微生物組。使用Bray-Curtis距離度量對數據集進行聚類，左側為聚類樹，右側為樣本名稱。

3、CARD-FISH與宏基因組結果的一致性

CARD-FISH分析和宏基因組豐度估計值之間有很好的一致性。發(fā)現Telonemia在溫度通常低于10℃的湖泊深層中更為豐富。分子檢測與傳統(tǒng)顯微鏡觀察在Telonemia研究中取得了很好的一致性。

圖3 (A)用于CARD-FISH的湖泊樣品的地理位置。(B) CARD-FISH中的CARD-FISH計數（此處僅顯示大于1%的情況），根據溫度的下降進行排序。表水層和下水層的樣本，以及湖泊的營養(yǎng)狀態(tài)以不同的顏色顯示。

思考與總結

本研究通過公共數據庫中的宏基因組數據，分析了Telonemia的分化關系、在淡水中的豐度以及兩種方法鑒定Telonemia豐度的一致性。雖然本研究未能提出新的發(fā)現，但其合理的實驗設計和符合邏輯的分析流程依然使其具備了發(fā)表在頂級期刊的潛力。除了宏基因組測序，eDNA也是研究原生生物的利器，上海 凌恩作為國內測序行業(yè)的領跑者，最早推出eDNA測序服務，以協(xié)助發(fā)表多篇高分文獻。

參考文獻

Global freshwater distribution of Telonemia protists.ISME,2024