液滴培养微生物多样性回收优势的通量与培养格式效应解析

《ISME Communications》：Throughput and compartmentalisation shape bacterial recovery in droplet- and plate-based cultivation of hydrogen-oxidising communities

　　

摘要

分离方法对于回收微生物多样性以进行生理表征至关重要。基于液滴的培养在分类学回收方面通常优于传统平板培养，但这一优势的基础仍不明确。本研究利用氢氧化富集群落作为易于操作的模型系统，比较了液滴培养与平板培养，并明确区分通量与培养格式的影响。两种方法结合实现了高回收率（约90%），其中液滴法回收了更多的OTU，尤其是在异养条件下（77.8%对51.7%）。然而，这一优势的很大一部分可归因于液滴中筛查的细胞数量显著更多。与以往的液滴培养研究对比发现，奠基细胞数量的差异在文献中也很常见，且通常未与培养格式的影响分开，这可能夸大了液滴法的表观生物学优势。在通量标准化后，异养条件下仍存在显著的液滴残余优势（100%对90.0%），而在自养条件下则无明显差异。液滴培养表现出营养物质的区室化，OTU的生长在液滴中往往更为均匀，且残余回收优势主要集中在低丰度类群中，这些模式与竞争主导减弱一致，但不足以确立竞争为因果机制。总体而言，我们的结果将液滴培养中回收率的提升解析为高通量与培养格式特异性效应的组合。