ISME|原生生物，顶刊是如何研究的

原生生物是地球生物多样性中的重要组成部分，其种类繁多，形态各异，在探索生命多样性和了解地球生态系统的过程中，扮演着不可或缺的角色。然而，由于培养技术的局限性、环境因素的影响、生物相互作用的复杂性等因素限制了原生生物的研究。今天，小编给大家介绍一篇2024年发表在顶刊ISME（IF=10.8）上的文献，通过Telonemia（网鞭虫门）的研究为大家展示了原生生物的研究现状以及研究思路。

研究背景

Telonemia是最古老的海洋原生生物之一，以往被认为是一个独特的谱系。今天，它们在进化上与SAR超类群的接近性已经确立。然而，它们的生态分布和作为天然掠食动物的重要性，特别是在淡水食物网中，仍然不清楚。

研究目的

揭示Telonemia在淡水生境中的分布和多样性。

实验设计

1、下载公共数据库中世界各国1000多个淡水宏基因组数据，分析不同栖息地的宏基因组样本中Telonemia 18S rRNA基因序列；

2、使用催化报告沉积-荧光原位杂交（CARD-FISH）分析了来自97个湖泊和水库的407个样品，为了直接定量Telonemia绝对丰度。

主要结果

1、淡水中Telonemia 18S rRNA系统发育

通过构建系统发育树，分析Telonemia的进化关系，发现Telo-1在这些系统发育树中似乎是一个明确的分支，但Telo-2是一个多系统进化分支，并且Telo-2在淡水中的分布更广泛。本研究没有发现任何新的主要分支，这表明目前的分子调查接近于该群体的全部多样性。

图1 A：Telonemia 18S rRNA基因序列的最大似然系统发育树，外群序列用箭头表示。两个分支，Telo-1和Telo-2用不同的颜色表示，未分类或<1%的序列显示为“其他”。通过宏基因组的18S rRNA基因序列（B）和宏基因组时间序列（C）估计里莫夫水库Telonemia的丰度。

2、淡水宏基因组中Telonemia的丰度

研究通过调查589个淡水宏基因组，分析淡水栖息地中Telonemia相对于其他原生生物分类群的相对丰度，发现Telonemia更喜欢生活在北半球较冷的低盐度湖泊和水库中，可达到混合营养性鞭毛藻种群的10%-20%，使它们成为淡水食物网中重要的混合营养性鞭毛藻。

图2 淡水微生物组18S rRNA丰度的聚类图。仅显示Telonemia比例大于1%的微生物组。使用Bray-Curtis距离度量对数据集进行聚类，左侧为聚类树，右侧为样本名称。

3、CARD-FISH与宏基因组结果的一致性

CARD-FISH分析和宏基因组丰度估计值之间有很好的一致性。发现Telonemia在温度通常低于10℃的湖泊深层中更为丰富。分子检测与传统显微镜观察在Telonemia研究中取得了很好的一致性。

图3 (A)用于CARD-FISH的湖泊样品的地理位置。(B) CARD-FISH中的CARD-FISH计数（此处仅显示大于1%的情况），根据温度的下降进行排序。表水层和下水层的样本，以及湖泊的营养状态以不同的颜色显示。

思考与总结

本研究通过公共数据库中的宏基因组数据，分析了Telonemia的分化关系、在淡水中的丰度以及两种方法鉴定Telonemia丰度的一致性。虽然本研究未能提出新的发现，但其合理的实验设计和符合逻辑的分析流程依然使其具备了发表在顶级期刊的潜力。除了宏基因组测序，eDNA也是研究原生生物的利器，上海 凌恩作为国内测序行业的领跑者，最早推出eDNA测序服务，以协助发表多篇高分文献。更多测序服务。

参考文献

Global freshwater distribution of Telonemia protists.ISME,2024