Caracterización genética de la biodiversidad a través de ADN ambiental Metabarcoding - Proyecto Colombia Bio

Paola Pulido Santacruz1, Paola Pulido Santacruz2, Mailyn González3, Juan Anzola4, Infraestructura Institucional de Datos2, Alvaro Mongui4, Elkin Tenorio2, Eduardo Tovar5

1 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Calle 28A No. 15 – 09, Bogotá, D.C., Colombia; 2 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt, Calle 28A No. 15-09, Bogotá, D.C., Colombia; 3 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Calle 28A No. 15-09, Bogotá, D.C., Colombia; 4 Corporación CorpoGen, Bogotá, D.C., Colombia; 5 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt, Bogotá, D.C., Colombia

Corresponding author(s): Paola Pulido Santacruz (ppulido@humboldt.org.co)

Received {date}; Revised {date}; Accepted {date}; Published {date}

Citation: Combination of authors, year of data paper publication (in parentheses), Title, Journal Name, Volume, Issue number (in parentheses), and doi of the data paper.

Resource Citation

Corporación CorpoGen, Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt (2018). Caracterización genética de la biodiversidad a través de ADN ambiental Metabarcoding - Proyecto Colombia Bio. 126 eventos. Aportados por: González, MA. (Investigador principal), Tenorio-Moreno, EA. (Procesador), Tovar-Luque, E. (Procesador), Mongui, A. (Procesador), Anzola, J. (Programador),  Pulido-Santacruz, P. (Investigador principal) . Versión 1.0. http://i2d.humboldt.org.co/ceiba/resource.do?r=adn_suelo_2018 http://i2d.humboldt.org.co/ceiba/resource.do?r=adn_suelo_2018

Abstract

I2D-BIO_2018_006. 

En este trabajo se presentan los primeros resultados de ADN Ambiental Metabarcoding como herramienta para la caracterización genética de la biodiversidad de plantas, vertebrados, hongos, bacterias e insectos, usando muestras de suelo recolectadas en las zonas exploradas en el marco del proyecto Colombia Bio. Algunos de los registros también corresponden a control de laboratorio y no tienen coordenadas geográficas.

Keywords: metabarcoding, secuenciación Masiva de Alto Rendimiento, next generation sequencing, DNA ambiental, suelos, Colombia Bio, Occurrence, Other

General description

Purpose: Aunar esfuerzos técnicos, administrativos y financieros entre el Instituto Humboldt y la Corporación CorpoGen para caracterizar por medio de metabarcoding la diversidad de plantas, vertebrados, hongos y bacterias en las zonas exploradas por el Instituto Humboldt en el marco del proyecto Colombia Bio y diseñar una estrategia de secuenciación de códigos de barras genéticos de insectos recolectados con trampas Malaise utilizando tecnología de secuenciación masiva de alto rendimiento.

Project details

Project title: Caracterización de biodiversidad para el fortalecimiento de colecciones científicas y la generación de información genética de la biodiversidad colombiana, en el marco del programa Colombia BIO.
Personnel: Javier Barriga Bernal
Funding: Colombia BIO. Convenio especial de cooperación No. FP44842-109-2016 del 2016.
Aunar esfuerzos para caracterizar la biodiversidad en áreas de interés científico y con baja información biológica, para el fortalecimiento de colecciones científicas y la generación de información genética de la biodiversidad Colombiana, en el marco del programa Colombia BIO.
Convenio de Cooperación entre la corporación CorpoGen y el Instituto Humboldt No. 17-16-062-075CE
Study area descriptions/descriptor: La zona de muestreo se encuentra localizada en un clima cálido húmedo el municipio de Puerto Carreño (Vichada). La elevación oscila entre los 100 y 121 m s. n. m. Predominan coberturas de herbazales y bosques de galería. Debido a que el muestreo se llevó a cabo al final de la época seca, se tuvo la posibilidad de acceder en aguas bajas.

Durante la Expedición al Río tomo en desembocadura del caño Terecay, se abordó un área de 14925.801813 ha en 20 localidades de muestreo, en las que se lograron acceder a ocho ecosistemas que reúnen características importantes y representativas de la región oriniquense: mata de monte, río Tomo, sabana, laguna, caño, bosque de rebalse, morichal y madrevieja.

Data published through GBIF: http://i2d.humboldt.org.co/resource?r=adn_suelo_2018

Taxonomic coverage

General taxonomic coverage description: 630 registros correpondientes a Bacteria (126), Fungi (126), Plantae (126) y Animalia (252) de los cuales 126 son del filo Insecta.
Taxonomic ranks
Kingdom: Bacteria, Animalia, Fungi, Plantae
Phylum: Insecta

Spatial coverage

General spatial coverage: Colombia, Antioquia, El Carmen de Viboral 
Colombia, Santander, El Peñon
Colombia, Vichada, Puerto Carreño
Coordinates: 5°31'48''N and 6°5'24''N Latitude; 75°12'0''W and 68°25'22.8''W Longitude 

Temporal coverage: August 16, 2016 - April 1, 2017

Methods

Method step description: Se generaron tres protocolos de laboratorio molecular y varios protocolos bioinformáticos que se pueden consultar previa solicitud con a la persona o institución responsable por custodiar o mantener el conjunto de datos.
Study extent description: 1. Colombia, Santander,  El Peñon, Vereda El Gaital. Se recolectaron muestras de suelo en diferentes tipos de hábitat: exocárstico, robledal. Usando como método de muestreo una cuadrilla de 4 x 4 m. 
2. Colombia, Antioquia, Carmen de Viboral, Vereda El Porvenir. Se recolectaron muestras de suelo en bosque altoandino. Usando como método de muestreo una cuadrilla de 4 x 4 m. 
3. Colombia, Vichada, Puerto Carreño. Se recolectaron muestras de suelo en diferentes tipo de hábitat: sabana, rupícola, morichal,  bosque tierra firme. Usando como método de muestreo una cuadrilla de 4 x 4 m.
Sampling description: Método de muestreo en campo.
1. Establecer una cuadrilla de 4 x 4 puntos separados entre ellos por 1 m.
2. Remover la hojarasca que cubre cada punto de la cuadrícula.
3. Tomar una muestra de suelo de 10 cm de profundidad en cada punto.
4. Depositar las 16 muestras de suelo en una bolsa plástica grande.
5. Homogenizar todo el contenido agitando la bolsa varios minutos.
6. Tomar tres muestras de 15 g cada una a partir de la muestra de suelo
homogenizada.
7. Depositar cada submuestra en una bolsa de tela porosa para estampar.
8. Almacenar las submuestras en una bolsa plástica mediana con gel de
sílice.
9. Almacenar el resto de la muestra de suelo refrigerada hasta realizar
análisis fisicoquímicos.
Método de extracción de ADN ambiental a partir de muestras de suelo:
1. Pesar 15 g de muestra de suelo en una balanza.
2. Transferir la muestra a un tubo de 50 ml.
3. Adicionar 15 ml de buffer fosfato a cada tubo.
4. Mezclar la solución de buffer con suelo por 15 minutos. Asegurarse que
toda la muestra de suelo se mezcle y no se sedimente.
5. Submuestrear 2 ml de solución en un tubo de 2 ml y centrifugar por 10
minutos a 10000 gravedades. El tubo de 15 ml se puede centrifugar
directamente si se cuenta con una centrífuga adecuada.
6. Ubicar las columnas verdes (kit Nucleospin) dentro del colector al vacío
con adaptadores.
7. Tomar 800 μl de sobrenadante y depositarlos en un tubo colector nuevo
con tapa, añadir 400 μl de buffer SB y mezclar en vortex por 5 segundos.
8. Cargar ~600 μl de mezcla en la columna de suelo (anillo verde,
NucleoSpin).
9. Filtrar al vacío.
10. Repetir los pasos 8 y 9 usando la misma columna para incrementar la
concentración de ADN.
11. Añadir 500 μl de buffer SB y filtrar la vacío.
12. Añadir 550 μl de buffer SW1 (kit NucleoSpin) y filtrar al vacío.
13. Añadir 750 μl de buffer SW2 (kit NucleoSpin) y filtrar la vacío. No olvidar
añadir etanol al buffer SW2 la primera vez.
14. Ubicar la columna en un tubo colector y centrifugar por 30 segundos a
11000 gravedades para secar la membrana (opcional).
15. Ubicar la columna con el adaptador (con parafilm) en una envoltura de
papel y almacenarla en gel de sílice para transportar.
16. Repetir los pasos 6 al 15 con las muestras control.
Recomendaciones
Usar guantes y tapabocas durante todo el procedimiento.
Preparar el buffer fosfato el mismo día que se realice el procedimiento.
Método de laboratorio molecular y bioinformático
Se generaron tres protocolos de laboratorio molecular y protocolos bioinformáticos para análisis de secuencias genéticas. Todos los protocolos se pueden consultar previa solicitud con a la persona o institución responsable por custodiar o mantener el conjunto de datos.
Quality control description: Se tomaron tres muestras de 15 g a partir de una única muestra de suelo homogenizada (3 replicas). Asimismo, en laboratorio se tuvo un control para cada sitio de muestreo.

Datasets

Dataset description
There is no dataset published through Darwin Core Archive format for this resource. Currently described datasets are listed in the section External datasets.
Language: Spanish
Licences of use: Libre a nivel interno y externo (Creative Commons Attribution Non Commercial (CC-BY-NC) 4.0)

External datasets

Dataset description
Object name: Protocolo para la secuenciación de la región V3-V4 del 16S rRNA bacteriano extracelular
Character encoding: utf-16
Format name: pdf
Distribution: http://repository.humboldt.org.co/handle/20.500.11761/34290

Dataset description
Object name: Protocolo para secuenciar marcadores de plantas, hongos, insectos y otros eucariotas a partir de ADN extracelular de suelos
Character encoding: http://repository.humboldt.org.co/handle/20.500.11761/34289
Format name: pdf
Distribution: http://repository.humboldt.org.co/handle/20.500.11761/34289

Dataset description
Object name: Protocolo para la secuenciación del gen COX1 de insectos
Character encoding: utf-16
Format name: pdf
Distribution: http://hdl.handle.net/20.500.11761/34288

Metadata language: Spanish
Date of metadata creation: 2018-02-09
Hierarchy level: Dataset