Gleiche Probe, unterschiedliche Artenliste? Einfluss methodischer Entscheidungen auf Metabarcoding-Ergebnisse

Abstract ID: 3.118
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Schlagbauer, J. (1)
Kaufmann, A. (1); Bozicevic, V. (2); Curran, T. (3); Dorfer, H. (4); Gruber, M. (4); Hardulak, L. A. (5); Haslinger, H. (4); Hopfinger, M. (6); Krisai-Greilhuber, I. (7); Morinière, J. (2,5); Rupprecht, C. (4); Schallhart, S. (3); Sonnleitner, M. (8); Szucsich, N. (8); Thalinger, B. (3,9); Traugott, M. (3,10); Tribsch, A. (6); Wallinger, C. (10); Meimberg, H. (4); Hahn, C. (1); and Sturmbauer, C. (1)
(1) Universität Graz, Institut für Biologie, Universitätsplatz 2, 8010 Graz, Österreich
(2) spcfy GmbH, Niemeyerstraße 1, 04179 Leipzig, Deutschland
(3) Universität Innsbruck, Institut für Zoologie, Forschungsbereich für Angewandte Tierökologie, Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck, Österreic
(4) Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), Institut für Integrativen Naturschutz (INF), Gregor-Mendel-Straße 33, 1180 Wien, Österreich
(5) Advanced Identification Methods GmbH (AIM), Niemeyerstraße 1, 04179 Leipzig, Deutschland
(6) Universität Salzburg, Fachbereich Umwelt & Biodiversität, Hellbrunnerstrasse 34, 5020, Salzburg, Österreich
(7) Universität Wien, Department für Botanik und Biodiversität, Rennweg 14, 1030 Wien, Österreich
(8) Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, 1010 Wien, Österreich
(9) WasserCluster Lunz, TRIDENT – Applied Biodiversity Research & Molecular Ecology, Dr. Carl Kupelwieser Promenade 5, 3293 Lunz am See, Österreich
(10) Sinsoma Gmbh, Bahnhofstraße 32a, 6176 Völs, Österreich
How to cite: Schlagbauer, J.; Kaufmann, A.; Bozicevic, V.; Curran, T.; Dorfer, H.; Gruber, M.; Hardulak, L. A.; Haslinger, H.; Hopfinger, M.; Krisai-Greilhuber, I.; Morinière, J.; Rupprecht, C.; Schallhart, S.; Sonnleitner, M.; Szucsich, N.; Thalinger, B.; Traugott, M.; Tribsch, A.; Wallinger, C.; Meimberg, H.; Hahn, C.; and Sturmbauer, C.: Gleiche Probe, unterschiedliche Artenliste? Einfluss methodischer Entscheidungen auf Metabarcoding-Ergebnisse, #TDB27-3.118
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Keywords: Metabarcoding, Bioinformatik, Biodiversitäts Monitoring, Methoden Vergleich
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Abstract
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Die biologische Vielfalt eines Ökosystems beeinflusst maßgeblich seine Stabilität, Resilienz und Funktion und damit das Wohlergehen aller darin vernetzten Organismen, einschließlich des Menschen. Die Erhaltung beziehungsweise Wiederherstellung der Resilienz von Ökosystemen ist deshalb ein zentrales Ziel von Initiativen wie der EU‑Biodiversitätsstrategie und der Österreichischen Biodiversitätsstrategie 2030+, in denen der Ausbau von Monitoring-Programmen zur Erfassung der biologischen Vielfalt mit unterschiedlichen Methoden als wichtiger Bestandteil vorgesehen ist. Während traditionelle Ansätze arbeitsintensiv und schwer skalierbar sind, hat sich Metabarcoding als leistungsfähiges Biomonitoring‑Werkzeug etabliert, das die gleichzeitige Identifikation zahlreicher Arten aus komplexen eDNA- und Bulkproben ermöglicht. Die schnelle Verbreitung dieser Methode hat zu einer Vielzahl von Laborprotokollen und bioinformatischen Pipelines geführt. Dies resultiert in einem komplexen Prozess mit zahlreichen Entscheidungspunkten, die jeweils beeinflussen, wie Biodiversität letztlich repräsentiert wird, und verdeutlicht die Notwendigkeit strenger Standardisierung.

Diese Arbeit ist Teil des Konsortialprojekts GeMonA+, das durch den Biodiversitätsfonds gefördert wurde. GeMonA+ zielt darauf ab, ein robustes Monitoringkonzept für Insekten zu entwickeln. Dabei wird Metabarcoding für Proben aus Malaisefallen, Keschern und eDNA aus dem Waschen von Pflanzensträußen (Blütenwaschungen) eingesetzt und evaluiert. Über zwei Jahreszyklen hinweg wurden sieben Standorte in Österreich, einschließlich alpiner Ökosysteme, beprobt, um eine Grundlage für eine verlässliche und skalierbare Erfassung der Artenvielfalt zu schaffen.

Innerhalb dieses Rahmens haben wir Metabarcoding-Ergebnisse verglichen, die von zwei kommerziellen und zwei akademischen Institutionen aus Insektenpulver-Aliquots derselben 20 Proben aus Malaisefallen generiert wurden. Die Ergebnisse zeigen einen starken Einfluss der bioinformatischen Pipelines im Vergleich zu den Laborpraktiken und eine robuste Überlappung im Artenspektrum, abgesehen von seltenen Arten. Wir folgern, dass eine konsequente Harmonisierung und Standardisierung von Labor- und Analyseprotokollen notwendig ist, um die Variation in der Artendetektion zu verringern und Metabarcoding verlässlich für Entscheidungsprozesse zu nutzen.

Wir danken dem Biodiversitätsfonds für die Förderung und den Partnerinstitutionen sowie allen Mitwirkenden für ihre Beiträge und Unterstützung im Rahmen des GeMonA+ Projekts.

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