DNA-barcoding van zwammen verzameld in de Boston Harbor Islands, Massachusetts
Probleemstelling
Mycologen beschrijven al een driehonderdtal jaar zwammen, en toch hebben we nog maar rond de 2.5% van de geschatte diversiteit in het Rijk van de Fungi beschreven. Een van de modern methoden om sneller en accurater soorten op te sporen is DNA-barcoding. Voor zwammen bestaat er een universele barcode, de internal transcribed spacer (ITS) regio van het ribosomal DNA. Met deze regio zijn mycologen in staat om de meeste soorten te identificeren—net zoals in de supermarket alle producten een unieke streepjescode hebben. Er zijn vele initiatieven om van zoveel mogelijk soorten schimmels de ITS barcode te bepalen. Een grootschalig proefproject in de Verenigde Staten heeft als doel om barcodes van het ribosomal DNA (includief de ITS regio) te genereren voor een 900-tal zwammen met behulp van een next-generation sequencing techniek (SMRT sequencing).
Doelstelling
Het doel van deze bachelorproef is om de gegenereerde sequenties te analyseren en te gebruiken om zwamspecimens op naam te brengen. De dataset die we gebruiken tijdens deze bachelorproef komt van een inventarisatie van zwammen op de Boston Harbor Islands in Massachusetts. Dit project is vooral gefocust op het bestuderen, bewerken en analyseren van sequentiedata. De student maakt kennis met de nomenclatuur, taxonomie, en de vele uitdagingen van moderne mycologie. De student heeft ook de mogelijkheid om met zijn/haar geanalyseerde data bij te dragen tot een multi-institutionele publicatie.
Specimens met te analyseren sequenties
| BHI-F collectie | Soort | Vindplaats | Datum |
| BHI-F026 | Trichaptum biforme | World’s End | 14 september 2013 |
| BHI-F038 | Fomitopsis betulina | World’s End | 14 september 2013 |
| BHI-F103 | Lenzites betulinus | World’s End | 29 september 2013 |
| BHI-F133 | Fuscoporia ferruginosa | Grape Island | 23 juli 2014 |
| BHI-F134 | Phellinus gilvus | Grape Island | 23 juli 2014 |
| BHI-F136 | Ganoderma applanatum | Grape Island | 23 juli 2014 |
| BHI-F179 | Trametes hirsuta | Thompson Island | 13 september 2014 |
| BHI-F188 | Xylodon raduloides | Thompson Island | 13 september 2014 |
| BHI-F190 | Fuscoporia contigua | Thompson Island | 13 september 2014 |
| BHI-F221 | Trametes versicolor | Grape Island | 29 oktober 2014 |
| BHI-F227 | Daedaleopsis confragosa | Grape Island | 29 oktober 2014 |
| BHI-F304 | Fomitopsis betulina | World’s End | 29 mei 2015 |
| BHI-F598 | Peniophora rufomarginata | Thompson Island | 6 maart 2017 |
| BHI-F606 | Mollisia ligni | Great Brewster Island | 8 maart 2017 |
| BHI-F628 | Orbilia aprilis | Slate Island | 21 maart 2017 |
| BHI-F724 | Simocybe aff. rhabarbarina | World’s End | 26 maart 2017 |
| BHI-F999 | Orbilia cf. cejpii | Thompson Island | 23 oktober 2017 |
| BHI-F1000.2 | Orbilia renispora | Thompson Island | 23 oktober 2017 |
| BHI-F1100 | Trichaptum subchartaceum | Grape Island | 17 augustus 2019 |
| BHI-F1120 | Lachnaceae sp. | Grape Island | 17 augustus 2019 |
| BHI-F1128 | Stereum rameale | Grape Island | 17 augustus 2019 |
| BHI-F1143 | Trichaptum biforme | Lovells Island | 15 augustus 2019 |
Referenties
Haelewaters D, Dirks AC, Kappler LA, Quijada L, Vandegrift R, Buyck B, Pfister DH. 2018. A preliminary checklist of fungi at the Boston Harbor Islands. Northeastern Naturalist 25(Special Issue 9): 45-76. https://doi.org/10.1656/045.025.s904 [pdf]
Hebert PDN, Braukmann TWA, Prosser SWJ, Ratnasingham S, deWaard JR, Ivanova NV, Janzen DH, Hallwachs W, Naik S, Sones JE, Zakharov EV. 2018. A Sequel to Sanger: amplicon sequencing that scales. BMC Genomics 19: 219. https://doi.org/10.1186/s12864-018-4611-3
Wurzbacher C, Larsson E, Bengtsson‐Palme J, Van den Wyngaert S, Svantesson S, Kristiansson E, Kagami M, Nilsson RH. 2018. Introducing ribosomal tandem repeat barcoding for fungi. Mol Ecol Resources 19(1): 118-127. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12944 [pdf]
Weirather JL, de Cesare M, Wang Y, Piazza P, Sebastiano V, Wang X-J, Buck D, Au KF. 2017. Comprehensive comparison of Pacific Biosciences and Oxford Nanopore Technologies and their applications to transcriptome analysis. F1000Research 6: 100. https://doi.org/10.12688/f1000research.10571.2
Garnica S, Schön ME, Abarenkov K, Riess K, Liimatainen K, Niskanen T, Dima B, Soop K, Frøslev TG, Jeppesen TS, Peintner U, Kuhnert-Finkernagel R, Brandrud TE, Saar G, Oertel B, Ammirati JF. 2016. Determining threshold values for barcoding fungi: lessons from Cortinarius (Basidiomycota), a highly diverse and widespread ectomycorrhizal genus. FEMS Microbiology Ecology 92(4): fiw045. https://doi.org/10.1093/femsec/fiw045
Roberts RJ, Carneiro MO, Schatz MC. 2013. The advantages of SMRT sequencing. Genome Biology 14: 405. https://doi.org/10.1186/gb-2013-14-7-405
Schoch CL, Seifert KA, Huhndorf S, Robert V, Spouge JL, Levesque CA, Chen W, Fungal Barcoding Consortium. 2012. Nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for Fungi. Proceedings of the National Academy of Sciences 109(16): 6241-6246. https://doi.org/10.1073/pnas.1117018109
Lindner DL, Banik MT. 2011. Intragenomic variation in the ITS rDNA region obscures phylogenetic relationships and inflates estimates of operational taxonomic units in genus Laetiporus. Mycologia 103(4): 731-740. https://doi.org/10.3852/10-331 [pdf]
Nilsson RH, Kristiansson E, Ryberg M, Hallenberg N, Larsson K-H. 2008. Intraspecific ITS variability in the Kingdom Fungi as expressed in the international sequence databases and its implications for molecular species identification. Evolutionary Bioinformatics 4: 193-201. https://doi.org/10.4137%2FEBO.S653
Smith ME, Douhan GW, Rizzo DM. 2007. Intra-specific and intra-sporocarp ITS variation of ectomycorrhizal fungi as assessed by rDNA sequencing of sporocarps and pooled ectomycorrhizal roots from a Quercus woodland. Mycorrhiza 18(1): 15-22. https://doi.org/10.1007/s00572-007-0148-z
