Datura zoekt het tot op de bodem uit (deel 2)

In de bodem bevindt zich een enorme hoeveelheid aan organismen waarvan verschillende soorten en soortgroepen ieder een eigen functie vervullen. Één schep aarde van een dergelijke bodem kan al een aardig beeld geven van die verscheidenheid aan soorten. Taxonomische resolutie, of de mate waarin we ‘in kunnen zoomen’ op de groepen en soorten, is daarbij van belang.

Zo ver mogelijk inzoomen             
De taxonomische resolutie is over het algemeen groot genoeg om een indeling te kunnen maken van functionele groepen, dus op soortgroepniveau. Voor studies naar het functioneren van de bodem geeft dit in de meeste situaties meer dan genoeg detail en hoeft dus niet altijd ingezoomd te worden tot op bijvoorbeeld soortniveau. De taxonomische resolutie die behaald kan worden verschilt per soortgroep en over het algemeen varieert dit tussen orde, familie en geslacht. Bij sommige soortgroepen is de referentie database, die geraadpleegd wordt voor de identificatie, echter wel compleet genoeg dat zelfs op soortniveau geïdentificeerd kan worden.

Geconserveerde DNA-sequenties
Behalve de specificiteit van de referentiedatabase, speelt ook de gebruikte marker een rol bij de taxonomische resolutie. Er kan gebruik gemaakt worden van een primer die zeer universeel is en een zeer breed spectrum van soorten kan vermeerderen. De meest universele primer-set kan zelfs zowel eukaryoten als pro-karyoten vermeerderen (zie deel 1 van deze blog). Nadeel van dergelijke universele marker is dat sommige soorten binnen een bepaald geslacht of binnen een bepaalde familie een identieke, geconserveerde sequentie hebben, waardoor het onmogelijk is om tot op soort te identificeren.

Figuur 1: Biologische gemeenschap van de bodem van een sterk verzuurd bosecosystem, Krachtigerhuizen

De reden dat we de universele marker toch veel gebruiken is dat we, juist door dit universele aspect, een zeer breed spectrum aan soortgroepen kunnen detecteren, wat belangrijk is voor het creeëren van een compleet beeld van de bodemgemeenschap (zoals in figuur 1, afkomstig van een zogenaamde metabarcoding analyse). Indien gewenst kunnen wij wel voor een bepaalde soortgroep de primer op die manier aanpassen dat uitsluitend op soort of soortgroep gedetecteerd wordt, zodat de aan- of afwezigheid van belangrijke soorten alsnog vastgesteld kan worden.

Typen data analyse
Het is voor ons niet alleen mogelijk om de samenstelling te bepalen en waar nodig specifieke soorten op te sporen, ook kunnen we een kwantitatieve bepaling (qPCR-analyse) uitvoeren om een indicatie te krijgen van de biomassa van het bodemleven. Met de verschillende, behandelde technieken kunnen we talloze interessante bodemonderzoeken uitvoeren, zoals:

• De algemene biodiversiteit van de bodem
• De diversiteit van een bepaalde soort(groep) of functionele groep
• Het aandeel van een bepaalde soort(groep) of functionele groep t.o.v. andere groepen
• De schimmel/bacterie verhouding (zoals in de figuur uit deel 1 van deze blog)
• Correlaties tussen het aandeel van soortgroepen en chemische factoren
• Clustering analyses op basis van de biologische gemeenschap (zoals in figuur 2)
• Ordinaties (om gemeenschappen te correleren aan chemische parameters)

Nieuwsgierig naar de mogelijkheden en de prijzen? Contacteer ons gerust en houd onze website en social media kanalen in de gaten voor nieuws en soortgelijke blogs.

Figuur 2. Correspondentie-analyse van de bodembiologische gemeenschappen op basis van eDNA. De kleine blauwe stipjes geven de gedetecteerde klassen weer. Klassen die dicht bij elkaar weergegeven worden, zijn met elkaar geassocieerd. De locaties zijn weergegeven in de gekleurde cirkels. Cirkels die dicht bij elkaar gepositioneerd zijn, lijken op elkaar wat betreft de bodembiologische samenstelling. Opvallend is dat alle voedselrijke systemen samen clusteren.