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24 June 2023 Effects of sample collection and storage methods on fecal bacterial diversity in California ground squirrels (Otospermophilus beecheyi)
Erin S. Person, Kianna P. Von Maydell, Jada E. Baldoza, Eileen A. Lacey, Jennifer E. Smith
Author Affiliations +
Abstract

Measures of fecal bacterial abundance and taxonomic composition are commonly used as proxies for gut microbial diversity in studies of free-living mammals. Because methods of sample collection and storage may affect measures of bacterial diversity, we evaluated the effects of several procedures on fecal bacterial diversity in a free-living population of California ground squirrels (Otospermophilus beecheyi). Replicate fecal samples from 12 adult female squirrels were collected either from the soil beneath traps in which individuals had been captured or from tubs placed under squirrels during handling. Samples were then either frozen immediately in liquid nitrogen or stored on ice for several hours before being transferred to a –80°C freezer. Sequencing of the bacterial 16s RNA gene revealed no differences among methods with regard to sequence read depth (number of sequences recovered per animal) or alpha (within-individual) diversity of bacterial taxa. While our collection-storage procedures had a significant effect on one of the metrics of beta (among-individual) bacterial diversity examined, this effect was small compared to that of individual identity. Date of sample collection affected alpha and beta diversity; samples collected only 1 week apart differed significantly in bacterial diversity. Overall, these findings suggest that the collection and storage methods employed yield generally comparable information and are capable of capturing potentially important patterns of fecal bacterial composition and diversity in free-living mammals.

La abundancia de bacterias y composición taxonómica en muestras fecales son medidas comúnmente utilizadas para evaluar la diversidad de microbiomas intestinales en estudios de mamíferos de vida libre. Debido a que métodos de colección y almacenamiento de muestras pueden impactar las medidas de diversidad bacteriana, evaluamos los efectos de diferentes métodos en la diversidad bacteriana en muestras fecales en la población de vida libre de la ardilla de tierra de California (Otospermophilus beecheyi). Réplicas de muestras fecales de doce hembras adultas fueron colectadas tanto del suelo debajo de las trampas o de los contenedores de plástico donde se llevó a cabo el manejo de las ardillas. Las muestras fueron congeladas inmediatamente en nitrógeno líquido o almacenadas en hielo por varias horas, antes de transferirlas a un congelador a –80°C. La secuenciación del gen bacteriano 16s RNA, no mostró diferencias en los métodos con respecto a la profundidad de secuenciación (número de secuencias recuperadas para cada animal) o la diversidad alfa de los taxa bacterianos (dentro de cada individuo). Sin embargo, nuestro protocolo de colecta-almacenamiento tuvo un efecto significativo en una de las métricas examinadas de diversidad bacteriana beta (entre individuos), siendo un efecto pequeño en comparación con la identidad individual. Asimismo, la fecha de la colección de la muestra afectó la diversidad alfa y beta; donde las muestras colectadas sólo con una semana de distancia muestran una significante diferencia en la diversidad bacteriana. En general, estos resultados sugieren que los métodos de colección y almacenamiento empleados producen información comparable y son capaces de potencialmente capturar importantes patrones de composición y diversidad bacteriana en muestras fecales en mamíferos de vida libre.

Erin S. Person, Kianna P. Von Maydell, Jada E. Baldoza, Eileen A. Lacey, and Jennifer E. Smith "Effects of sample collection and storage methods on fecal bacterial diversity in California ground squirrels (Otospermophilus beecheyi)," Journal of Mammalogy 104(5), 1133-1143, (24 June 2023). https://doi.org/10.1093/jmammal/gyad057
Received: 3 August 2022; Accepted: 21 April 2023; Published: 24 June 2023
KEYWORDS
fecal sampling
gut microbiome
medidas no-invasivas
microbioma intestinal
muestra fecal
noninvasive measures
Otospermophilus beecheyi
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