使用Coriolis μ研究大气边界层和土壤微生物多样性相关性

背景
大气边界层 (ABL) 中发现的多种微生物不断从地表雾化和扩散。了解 ABL 中的微生物多样性和丰度至关重要，因为它对人类健康、农业和气候具有潜在影响。 此外，它可以提供有关生态系统连通性和生物地理学的宝贵见解。
Stephen D.J. Archer等使用Coriolis μ从横跨六大洲 12 个地点的 ABL 收集样本，目的是将这些样本与从土壤中获得的样本进行比较，旨在研究 ABL 和土壤生物群落中细菌多样性之间的相关性。（DOI：http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162137）。

材料
采样器：Coriolis μ+长时间采样组件 (Bertin Technologies)
收集液： PBS
DNA/RNA Shield： Zymo Research
测序： Illumina MiSeq (Illumina)
采样期间共采集了 469 个样本，涵盖五种主要的气候类型，包括来自全球 12 个不同地点的 ABL 样本和土壤样本。

方法
ABL 采样： Coriolis μ空气采样器放置在每个采样点的三脚架上，采样点间隔3 米，距地面1.5 米，进气口朝向当地风向。 使用无菌 PBS 作为收集液，以 300 L/min 的采样流速采集 1 小时，总采样体积为 18 m3。
土壤取样： 在每个ABL采样点采集六个表层土壤样品（2 厘米深），放入50 ml无菌离心管中。
样品制备： 对ABL样品和土壤样品进行DNA 提取。 ABL 样品使用注射器过滤进行浓缩，并在运输过程中在室温下保存在 DNA/RNA Shield 中。 在运输过程中，土壤样品也在环境温度下保存在 DNA/RNA Shield 中。 然后将所有样品冷冻在-20°C直至提取DNA。

结论
这项研究证明了Coriolisμ生物气溶胶采样器在海拔 4200 米的莫纳克亚山、极地等极端环境中进行空气采样的有效性，以及和宏基因组分析的适用性。 基因组分析显示，大气中的细菌多样性反映了强烈的环境过滤作用，并观察到物种丰度与全球范围内的宏观气候相关，且当地土壤对大气细菌多样性的贡献大于远方土壤；证明大气中细菌成分的非随机分布，对细菌在空气中普遍分布的假设提出了挑战。

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