DNA metabarcoding uncovers fungal diversity in soils of protected and non-protected areas on Deception Island, Antarctica

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Resumo

We assessed soil fungal diversity at two sites on Deception Island, South Shetland Islands, Antarctica using DNA metabarcoding analysis. The first site was a relatively undisturbed area, and the second was much more heavily impacted by research and tourism. We detected 346 fungal amplicon sequence variants dominated by the phyla Ascomycota, Basidiomycota, Mortierellomycota and Chytridiomycota. We also detected taxa belonging to the rare phyla Mucoromycota and Rozellomycota, which have been difficult to detect in Antarctica by traditional isolation methods. Cladosporium sp., Pseudogymnoascus roseus, Leotiomycetes sp. 2, Penicillium sp., Mortierella sp. 1, Mortierella sp. 2, Pseudogymnoascus appendiculatus and Pseudogymnoascus sp. were the most dominant fungi. In addition, 440,153 of the total of 1,214,875 reads detected could be classified only at the level of Fungi. In both sampling areas the DNA of opportunistic, phytopathogenic and symbiotic fungi were detected, which might have been introduced by human activities, transported by birds or wind, and/or represent resident fungi not previously reported from Antarctica. Further long-term studies are required to elucidate how biological colonization in the island may be affected by climatic changes and/or other anthropogenic influences.

Abstract

Avaliamos a diversidade fúngica do solo em dois locais na Ilha Deception, Ilhas Shetland do Sul, Antártica, usando análise de metabarcode de DNA. O primeiro local era uma área relativamente não perturbada e o segundo foi muito mais fortemente afectado pela investigação e pelo turismo. Detectamos 346 variantes de sequências de amplicons fúngicos dominadas pelos filos Ascomycota, Basidiomycota, Mortierellomycota e Chytridiomycota. Também detectamos táxons pertencentes aos raros filos Mucoromycota e Rozellomycota, que têm sido difíceis de detectar na Antártica pelos métodos tradicionais de isolamento. Cladosporium sp., Pseudogymnoascus roseus, Leotiomycetes sp. 2, Penicillium sp., Mortierella sp. 1, Mortierella sp. 2, Pseudogymnoascus apendiculatus e Pseudogymnoascus sp. foram os fungos mais dominantes. Além disso, 440.153 do total de 1.214.875 leituras detectadas puderam ser classificadas apenas no nível de Fungos. Em ambas as áreas de amostragem foram detectados DNA de fungos oportunistas, fitopatogênicos e simbióticos, que podem ter sido introduzidos por atividades humanas, transportados por pássaros ou pelo vento, e/ou representar fungos residentes não relatados anteriormente na Antártica. São necessários mais estudos a longo prazo para elucidar como a colonização biológica na ilha pode ser afetada por mudanças climáticas e/ou outras influências antropogénicas.

Assunto

Genoma microbiano, Fungos, Antártida

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https://www.nature.com/articles/s41598-020-78934-7

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