Autonomous Reef Monitoring Structure (ARMS) are standardised devices for sampling biodiversity in complex marine benthic habitats such as coral reefs. When coupled with DNA sequencing, these devices greatly expand our ability to document marine biodiversity. Unfortunately, the existing workflow for processing macrofaunal samples (>2-mm) in the ARMS pipeline—which involves Sanger sequencing—is expensive, laborious, and thus prohibitive for ARMS researchers. Here, we propose a faster, more cost-effective alternative by demonstrating a successful application of the MinION-based barcoding approach on the >2mm-size fraction of ARMS samples. All data were available within 3.5–4 h, and sequencing costs relatively low at approximately US$3 per MinION barcode. We sequenced the 313-bp fragment of the cytochrome c oxidase subunit I (COI) for 725 samples on both MinION and Illumina platforms, and retrieved 507–584 overlapping barcodes. MinION barcodes were highly accurate (~99.9%) when compared with Illumina reference barcodes. Molecular operational taxonomic units inferred between MinION and Illumina barcodes were consistently stable, and match ratios demonstrated highly congruent clustering patterns (≥0.96). Our method would make ARMS more accessible to researchers, and greatly expedite the processing of macrofaunal samples; it can also be easily applied to other small-to-moderate DNA barcoding projects (<10,000 specimens) for rapid species identification and discovery.

中文翻译：

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MinION-in-ARMS：纳米孔测序可加快来自自主礁石监测结构的标本丰富的大型动物样品的条形码编码

自治礁监测结构（ARMS）是用于在复杂的海洋底栖生境（例如珊瑚礁）中采样生物多样性的标准化设备。结合DNA测序，这些设备极大地扩展了我们记录海洋生物多样性的能力。不幸的是，现有的用于在ARMS管道中处理大型真菌样本（> 2-mm）的工作流程（涉及Sanger测序）是昂贵，费力的，因此对ARMS研究人员来说是禁止的。在这里，我们通过演示基于MinION的条形码方法在ARMS样本的> 2mm尺寸部分中的成功应用，提出了一种更快，更具成本效益的替代方案。所有数据均可在3.5–4小时内获得，测序成本相对较低，每个MinION条形码约为3美元。我们在MinION和Illumina平台上对725个样品的细胞色素c氧化酶亚基I（COI）的313-bp片段进行了测序，并检索了507-584个重叠的条形码。与Illumina参考条形码相比，MinION条形码具有很高的准确性（〜99.9％）。在MinION和Illumina条形码之间推断出的分子操作分类单位始终稳定，并且匹配率显示出高度一致的聚类模式（≥0.96）。我们的方法将使研究人员更容易使用ARMS，并大大加快了对大型动物样本的处理。它也可以轻松地应用于其他中小型DNA条形码项目（<10,000个样本），以快速识别和发现物种。与Illumina参考条形码相比为9％）。在MinION和Illumina条形码之间推断出的分子操作分类单位始终稳定，并且匹配率显示出高度一致的聚类模式（≥0.96）。我们的方法将使研究人员更容易使用ARMS，并大大加快了对大型动物样本的处理。它也可以轻松地应用于其他中小型DNA条形码项目（<10,000个样本），以快速识别和发现物种。与Illumina参考条形码相比为9％）。在MinION和Illumina条形码之间推断出的分子操作分类单位始终稳定，并且匹配率显示出高度一致的聚类模式（≥0.96）。我们的方法将使研究人员更容易使用ARMS，并大大加快了对大型动物样本的处理。它也可以轻松地应用于其他中小型DNA条形码项目（<10,000个样本），以快速识别和发现物种。