Research Article

Phylogenomic analysis of Balantidium ctenopharyngodoni (Ciliophora, Litostomatea) based on single-cell transcriptome sequencing

Analyse phylogénomique de Balantidium ctenopharyngodoni (Ciliophora, Litostomatea) basée sur le séquençage du transcriptome d'une seule cellule

¹ Hubei Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, PR China
² Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, No. 7 Donghu South Road, Wuchang District, Wuhan 430072, Hubei Province, PR China
³ Department of Pathogenic Biology, School of Medicine, Jianghan University, Wuhan 430056, PR China

^* Corresponding authors: liming@ihb.ac.cn; miaowei@ihb.ac.cn

Received: 22 April 2017
Accepted: 12 October 2017

Abstract

In this paper, we present transcriptome data for Balantidium ctenopharyngodoni Chen, 1955 collected from the hindgut of grass carp (Ctenopharyngodon idella). We evaluated sequence quality and de novo assembled a preliminary transcriptome, including 43.3 megabits and 119,141 transcripts. Then we obtained a final transcriptome, including 17.7 megabits and 35,560 transcripts, by removing contaminative and redundant sequences. Phylogenomic analysis based on a supermatrix with 132 genes comprising 53,873 amino acid residues and phylogenetic analysis based on SSU rDNA of 27 species were carried out herein to reveal the evolutionary relationships among six ciliate groups: Colpodea, Oligohymenophorea, Litostomatea, Spirotrichea, Heterotrichea and Protocruziida. The topologies of both phylogenomic and phylogenetic trees are discussed in this paper. In addition, our results suggest that single-cell sequencing is a sound method of obtaining sufficient omics data for phylogenomic analysis, which is a good choice for uncultivable ciliates. The transcriptome data for Balantidium ctenopharyngodoni are the first omics data within the subclass Trichostomatia, and provide a good basis for ciliate phylogenomic analysis, as well as related omics analysis.

Résumé

Les données du transcriptome de Balantidium ctenopharyngodoni Chen, 1955, recueillies à partir de l'intestin de la carpe herbivore (Ctenopharyngodon idella), sont présentées dans cet article. Nous avons évalué la qualité de sa séquence et avons assemblé de novo un transcriptome préliminaire, incluant 43,3 mégabits et 119 144 transcriptions. Ensuite, nous avons obtenu un transcriptome final, incluant 17,7 mégabits et 35 560 transcriptions, en supprimant les séquences contaminatrices et redondantes. Une analyse phylogénomique basée sur une supermatrice avec 132 gènes comprenant 53 873 résidus d'acides aminés et une analyse phylogénétique basée sur l'ADNr SSU de 27 espèces a été réalisée pour révéler les relations évolutives entre six groupes de ciliés: Colpodea, Oligohymenophorea, Litostomatea, Spirotrichea, Heterotrichea et Protocruziida. Les topologies des arbres phylogénomiques et phylogénétiques sont discutées dans ce document. En outre, nos résultats suggèrent que le séquençage d'une seule cellule est une méthode solide pour obtenir suffisamment de données omiques pour l'analyse phylogénomique, ce qui est un bon choix pour les ciliés incultivables. Les données du transcriptome de Balantidium ctenopharyngodoni sont les premières données omiques dans la sous-classe Trichostomatia et fournissent une base pour l'analyse phylogénomique des ciliés ainsi que l'analyse omique associée.