DNA metabarcoding is a sophisticated molecular tool that can enhance biological surveys of freshwater plankton communities by providing broader taxonomic coverage and, for certain groups, higher taxonomic resolution compared to morphological methods. We conducted 18S rRNA gene metabarcoding analyses on 214 water samples collected over a four-month period from multiple sites within a freshwater reservoir. We detected 1,314 unique operational taxonomic units that included various metazoans, protists, chlorophytes, and fungi. Alpha diversity differed among sites, suggesting local habitat variation linked to differing species responses. Strong temporal variation was detected at both daily and monthly scales. Diversity and relative abundance patterns for several protist groups (including dinoflagellates, ciliates, and cryptophytes) differed from arthropods (e.g., cladocerans and copepods), a traditional focus of plankton surveys. This suggests that the protists respond to different environmental dimensions and may therefore provide additional information regarding ecosystem status. Comparison of the sequence-based population survey data to conventional-based data revealed similar trends for taxa that were ranked among the most abundant in both approaches, although some groups were missing in each data set. These results highlight the potential benefit of supplementing conventional biological survey approaches with metabarcoding to obtain a more comprehensive understanding of freshwater plankton community structure and dynamics.

中文翻译：

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通过 18S rRNA 基因宏条形码揭示淡水真核浮游生物群落的时空动态

DNA 元条形码是一种复杂的分子工具，它可以通过提供更广泛的分类覆盖范围来增强淡水浮游生物群落的生物学调查，并且对于某些群体，与形态学方法相比，具有更高的分类分辨率。我们对在四个月内从淡水水库内多个地点收集的 214 个水样进行了 18S rRNA 基因宏条形码分析。我们检测到 1,314 个独特的操作分类单元，其中包括各种后生动物、原生生物、叶绿体和真菌。不同地点的阿尔法多样性不同，这表明当地栖息地的变化与不同的物种反应有关。在每日和每月的尺度上都检测到了强烈的时间变化。几个原生生物群的多样性和相对丰度模式（包括鞭毛虫、纤毛虫、和隐生植物）不同于节肢动物（例如枝角类动物和桡足类动物），后者是浮游生物调查的传统重点。这表明原生生物对不同的环境维度有反应，因此可能提供有关生态系统状态的额外信息。将基于序列的人口调查数据与基于常规的数据进行比较，揭示了在两种方法中被列为最丰富的类群的相似趋势，尽管每个数据集中都缺少一些组。这些结果突出了用元条形码补充传统生物调查方法的潜在好处，以获得对淡水浮游生物群落结构和动态的更全面了解。这表明原生生物对不同的环境维度有反应，因此可能提供有关生态系统状态的额外信息。将基于序列的人口调查数据与基于常规的数据进行比较，揭示了在两种方法中被列为最丰富的类群的相似趋势，尽管每个数据集中都缺少一些组。这些结果突出了用元条形码补充传统生物调查方法的潜在好处，以获得对淡水浮游生物群落结构和动态的更全面了解。这表明原生生物对不同的环境维度有反应，因此可能提供有关生态系统状态的额外信息。将基于序列的人口调查数据与基于常规的数据进行比较，揭示了在两种方法中被列为最丰富的类群的相似趋势，尽管每个数据集中都缺少一些组。这些结果突出了用元条形码补充传统生物调查方法的潜在好处，以获得对淡水浮游生物群落结构和动态的更全面了解。将基于序列的人口调查数据与基于常规的数据进行比较，揭示了在两种方法中被列为最丰富的类群的相似趋势，尽管每个数据集中都缺少一些组。这些结果突出了用元条形码补充传统生物调查方法的潜在好处，以获得对淡水浮游生物群落结构和动态的更全面了解。将基于序列的人口调查数据与基于常规的数据进行比较，揭示了在两种方法中被列为最丰富的类群的相似趋势，尽管每个数据集中都缺少一些组。这些结果突出了用元条形码补充传统生物调查方法的潜在好处，以获得对淡水浮游生物群落结构和动态的更全面了解。