短读长 ITS2 和全长 ITS 测序的基准比较揭示了室内真菌群落谱分析中依赖于分析流程的偏倚

root 提交于 周六, 05/30/2026 - 02:47

短读长扩增子测序广泛用于真菌调查,但可能限制分类分辨率。长读长测序能够恢复完整的内转录间隔区(ITS)区域,并可能改善生态学与分类学推断。在本研究中,我们使用采自住宅、宿舍和实验室的建筑环境空气与表面样本(n = 68)的相同DNA提取物,对Illumina ITS2测序与PacBio HiFi全长ITS测序进行了配对比较。两个数据集均采用相同的算法和参考数据库进行分类学注释。我们进行了配对统计分析、对长读长序列进行计算机模拟ITS2截取,以及在多个序列一致性阈值下开展跨平台比对。全长ITS提供了更高的分类分辨率,在科水平(98% vs. 88%)和种水平(42% vs. 32%)上注释的ASV比例均高于ITS2(配对Wilcoxon q=0.002)。α多样性比较显示,不同分析流程中的Shannon多样性相似,而丰富度指标在全长ITS中持续更高。β多样性分析表明,群落层面的模式总体上具有可比性,尽管全长ITS揭示出与样本类型和地点相关的更强结构(PERMANOVA R² = 0.06,p = 0.0001)。计算机模拟ITS2截取减弱了这些差异,表明扩增子长度是分类分辨率提升和生态学推断增强的主要贡献因素。跨平台比对进一步表明,ITS2与全长ITS ASV之间广泛存在一对多关系,这与长读长数据中更高的序列分辨率一致。总之,这些结果表明,ITS2测序能够提供稳健的群落层面特征分析,而全长ITS则可实现更优的丰富度估计以及更精细的生态学和分类学分辨率。这一配对且考虑偏倚的分析框架,为在建筑环境真菌组研究中选择真菌扩增子测序策略提供了实用模板。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.15.725464v1?rss=1

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