Electronic supplementary material to the ms: Highly dynamic bacterial 16S rRNA gene diversity above the atmospheric boundary layer Authors: Ulla Li Zweifel, Åke Hagström, Karin Holmfeldt, Runar Thyrhaug, Camilla Geels, Lise Marie Frohn, Carsten A. Skjøth, and Ulrich Gosewinkel Karlson Table S1. Bacterial consensus sequences were assembled from partial 16S rRNA gene  clone libraries based on >97% sequence similarity.     Date: 14 July 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  3  4  5  8 

Pseudomonas graminis   Cyanobacterium  Cyanobacterium  Sphingomonadaceae  bacterium  9  Sphingomonas sp.  10  Lautropia sp.  12  Acetobacteraceae  bacterium  14  Massilia sp.  15  Haemophilus  parainfluenzae  16  Paenibacillus sp.  17  Bergeyella sp.  18  Exiguobacterium sp.  19  Pelomonas sp.  20  Staphylococcus sp.  21  Bacteroidetes bacterium  22  Bacteroidetes bacterium  23  Bacteroidetes bacterium    Total n sequences      Date: 16 July 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18 

Acidobacteria bacterium  Cyanobacterium  Acidobacteria bacterium  Cyanobacterium  Cyanobacterium  Cyanobacterium  Bacteroidetes bacterium  Sphingomonas sp.  Cyanobacterium  Alphaproteobacterium  Unknown bacterium  Sphingomonas sp.  Rhodobacter sp.  Bacteroidetes bacterium  Cyanobacterium  Propionibacterium acnes  Alphaproteobacterium  Bacteroidetes bacterium 

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  13  JF268819‐ JF268831  2  JF268832, JF268833  1  JF268834  1  JF268835  1  2  1 

JF268836  JF268805, JF268806  JF268807 

1  1 

JF268808  JF268809 

2  1  1  1  1  1  1  1  32   

JF268810, JF268811  JF268812  JF268813  JF268814  JF268815  JF268816  JF268817  JF268818     

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  12  JF268837 ‐ JF268848  10  JF268872 ‐ JF268881  5  JF268892 ‐ JF268896  3  JF268903 ‐ JF268905  3  JF268906 ‐ JF268908  1  JF268909  5  JF268910 ‐ JF268914  2  JF268915 ‐ JF268916  1  JF268917  3  JF268849 ‐ JF268851  2  JF268852, JF268853  2  JF268854, JF268855  3  JF268856 ‐ JF268858  2  JF268859, JF268860  2  JF268861, JF268862  6  JF268863 ‐ JF268868  1  JF268869  1  JF268870 

19  20  21  22  24  25 

Bacteroidetes bacterium  Erwinia persicinus  Unknown bacterium  Bacteroidetes bacterium  Bacteroidetes bacterium  Enterobacteriaceae  bacterium  26  Betaproteobacterium  27  Brevundimonas sp.  28  Betaproteobacterium  29  Unknown bacterium  30  Unknown bacterium  31  Pseudomonas sp.  32  Nocardioides sp.  33  Lactobacillus sp.  34  Acidobacteria bacterium  35  Lactobacillus sp.  36  Unknown bacterium    Total n sequences      Date: 22 July 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34 

1  2  3  1  2  1 

JF268871  JF268882, JF268883  JF278153 ‐ JF278155  JF268884  JF268885, JF268886  JF268887 

1  1  1  1  1  1  1  2  1  1  1  86   

JF268888  JF268889, JF268890  JF268891  JF278156  JF278157  JF268897  JF268898  JF268899, JF268900  JF278158  JF268901  JF268902     

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  Rahnella sp.  15  JF268918 ‐ JF268932  Sphingomonas sp.  10  JF268942 ‐ JF268951  Cyanobacterium  7  JF268963 ‐ JF268969  Sphingomonas sp.  1  JF268978  Cyanobacterium  2  JF268979, JF268980  Sphingomonas sp.  1  JF268981  Alphaproteobacterium  1  JF268982  Rhodobacter sp.  1  JF268983  Alphaproteobacterium  1  JF268984  Alphaproteobacterium  1  JF268933  Herbaspirillum sp.  1  JF268934  Unknown bacterium  6  JF278159 ‐ JF278162  Massilia sp.  1  ABLUc23  Betaproteobacterium  1  ABLUc24  Aurantimonas sp.  1  JF268937  Brevundimonas sp.  2  JF268938, JF268939  Acinetobacter sp.  1  JF268940  Variovorax sp.  1  JF268941  Actinobacteria bacterium  1  JF268952  Nocardioides sp.  1  JF268953  Clostridium sp.  2  JF268954, JF268955  Hymenobacter sp.  1  JF268956  Hymenobacter sp.  1  JF268957  Bacteroidetes bacterium  1  JF268958  Staphylococcus sp.  1  JF268959  Streptococcus sp.  1  JF268960  Bacteroidetes bacterium  1  JF268961  Bacteroidetes bacterium  1  JF268962  Pedobacter sp.  1  JF268970  Streptococcus sp.  1  JF268971  Pedobacter sp.  1  JF268972  Chryseobacterium sp.  1  JF268973  Propionibacterium acnes  1  JF268974 

35  Acidobacteria bacterium  36  Lactobacillus sp.    Total n sequences      Date: 2 August 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  1  2  3  4  5 

Sphingomonas sp.  Sphingomonas sp.  Pedobacter sp.  Pedobacter sp.  Agrobacterium  tumefaciens  6  Methylobacterium sp.  7  Massilia sp.  8  Betaproteobacterium  9  Methylobacterium sp.  11  Sphingomonas sp.  12  Pseudomonas syringae  13  Alphaproteobacterium  14  Cyanobacterium  15  Pseudomonas sp.  16  Betaproteobacterium  17  Pedobacter sp.   18  Aurantimonas sp.  19  Rhizobium sp.  20  Betaproteobacterium  21  Bacteroidetes bacterium   22  Clostridium sp.  23  Pantoea agglomerans  24  Bacteroidetes bacterium   25  Bacteroidetes bacterium   26  Rathayibacter sp.  27  Streptococcus sp.  29  Aggregatibacter sp.  30  Lactococcus sp.    Total n sequences      Date: 8 August 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 

Sphingomonas sp.  Sphingomonas sp.  Alphaproteobacterium  Paracoccus sp.  Alphaproteobacterium  Methylobacterium sp.  Alphaproteobacterium  Rhizobium sp.  Frigoribacterium sp.  Bacteroidetes bacterium  Bacteroidetes bacterium  Aurantimonas sp.  Plantibacter sp.  Bacteroidetes bacterium 

2  1  73   

JF268975, JF268976  JF268977     

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  15  JF268985 ‐ JF268999  1  JF269011  7  JF269025 ‐ JF269031  3  JF269033 ‐ JF269035  3  JF269036 ‐ JF269038  1  3  2  2  1  2  1  1  1  1  1  2  1  1  1  1  3  2  2  1  1  1  1  62   

JF269039  JF269040 ‐ JF269042  JF269043, JF269044  JF269045, JF269046  JF269000  JF269001, JF269002  JF269003  JF269004  JF269005  JF269006  JF269007  JF269008, JF269009  JF269010  JF269012  JF269013  JF269014  JF269015 ‐ JF269017  JF269018, JF269019  JF269020, JF269021  JF269022  JF269023  JF269024  JF269032     

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  31  JF269047 ‐ JF269077  1  JF269093  1  JF269104  1  JF269107  1  JF269108  1  JF269109  1  JF269110  1  JF269111  3  JF269112 ‐ JF269114  3  JF269078 ‐ JF269080  1  JF269081  1  JF269082  1  JF269083  3  JF269084 ‐ JF269086 

16  Pseudomonas sp.  17  Rathayibacter sp.  18  Pseudomonas sp.  19  Massilia sp.  20  Kineococcus sp.  21  Erwinia persicina  22  Clostridium sp.  23  Pedobacter sp.  24  Bacillus sp.  26  Unknown bacterium  27  Segibacter sp.   28  Chryseobacterium sp.  29  Clostridiium sp.  30  Bacteroidetes bacterium  31  Flavisolibacter sp.  32  Unknown bacterium  33  Unknown bacterium    Total n sequences      Date: 9 August 2009  Consensus  Taxonomic affiliation  sequence nr  based on BLAST search  2  4  5 

Sphingomonas sp.  Sphingomonas sp.  Pseudomonas sp. 

6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28   

Pseudomonas sp.  Alphaproteobacterium  Alphaproteobacterium  Alphaproteobacterium  Pantoea agglomerans  Rhizobium sp.  Massilia sp.  Betaproteobacterium  Acidobacteria bacterium  Unknown bacterium  Microbacterium sp.  Clostridium sp.  Betaproteobacterium  Unknown bacterium  Firmicutes bacterium  Firmicutes bacterium  Firmicutes bacterium  Jeotgalicoccus sp.  Alphaproteobacterium  Clostridium sp.  Propionibacterium sp.  Acidobacteria bacterium  Pedobacter sp.  Total n sequences 

2  1  1  2  1  1  1  2  1  1  1  1  1  1  1  1  1  70   

JF269087, JF269088  JF269089  JF269090  JF269091, JF269092  JF269094  JF269095  JF269096  JF269097, JF269098  JF269099  JF269100  JF269101  JF269102  JF269103  JF269105  JF269106  JF278163  JF278164     

n sequences in  GenBank accession  consensus  number of individual  sequences  23  JF269127 ‐ JF269149  1  JF269160  6  JF269160, JF269162 ‐  JF269166  1  JF269167  1  JF269168  1  JF269169  1  JF269170  4  JF269115 ‐ JF269118  1  JF269119  1  JF269120  1  JF269121  1  JF269122  1  JF269123  1  JF269124  1  JF269125  1  JF269126  2  JF278165, JF278166  1  JF269150  1  JF269151  2  JF269152, JF269153  1  JF269154  1  JF269155  1  JF269156  2  JF269157, JF269158  1  JF278167  1  JF269159  59   

    Table S2. Non‐bacterial consensus sequences assembled from partial 16S rRNA gene  clone libraries on >99% sequences similarity.    

Date: 14 July 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search  1  Magnoliophyta,  chloroplast  2  Magnoliophyta,  chloroplast  3  Pinaceae,  chloroplast  4 

Poaceae,  chloroplast  5  Bryophyta,  chloroplast  9  Magnoliophyta,  mitochondria  10  Poaceae,  mitochondria  14  Bryophyta,  mitochondria  16  Magnoliophyta,  mitochondria    Total n  sequences      Date: 16 July 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search  ‐  NO NON‐ BACTERIAL  SEQUENCES      Date: 22 July 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search  16  Bryophyta,  chloroplast    Total n  sequences      Date: 2 August 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search  13  Magnoliophyta,  chloroplast  35  Pinaceae,  chloroplast    Total n  sequences      Date: 8 August 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search 

n sequences  in consensus  14 

GenBank accession  number of individual  sequences  JF278100 ‐ JF278114 

3 

JF278097 ‐ JF278099 

6  1 

JF278091, JF278092,  JF278094 ‐ JF278096,  JF278112  JF278093 

2 

JF278115, JF278116 

5 

JF268794 ‐ JF268798 

3 

JF268799 ‐ JF268801 

1 

JF268792 

1 

JF268793 

36 

 

 

 

n sequences  in consensus  ‐ 

GenBank accession  number of individual  sequences  ‐ 

 

 

n sequences  in consensus  1 

GenBank accession  number of individual  sequences  JF278117 

1 

 

 

 

n sequences  in consensus  4 

GenBank accession  number of individual  sequences  JF278118 ‐ JF278121 

1 

JF278122 

5 

 

 

 

n sequences  in consensus 

GenBank accession  number of individual  sequences 

19 

Magnoliophyta,  chloroplast  23  Bryophyta,  chloroplast  34  Magnoliophyta,  mitochondria  43  Oomycetes,  mitochondria    Total n  sequences      Date: 9 August 2009  Consensus  Taxonomic  sequence nr  affiliation based  on BLAST search  1  Magnoliophyta,  chloroplast  4  Bryophyta,  chloroplast  5  Machantiophyta,  chloroplast    Total n  sequences 

 

3 

JF278124 ‐ JF278126 

1 

JF278123 

2 

JF268802, JF268803 

1 

JF268804 

7 

 

 

 

n sequences  in consensus 

1 

GenBank accession  number of individual  sequences  JF278127 ‐ JF278144,   JF278147 ‐ JF278150  JF278145, JF278146,  JF278152  JF278151 

26 

 

22  3 

Fig. S1.  Phylogenetic tree (maximum likelihood) of plant‐related 16S rRNA gene sequences.  Reference sequences (>1400 bp) are shown in regular font followed by GenBank  accession numbers. The OTUs identified in this study are marked in bold and followed  by sampling month‐date and the designated number of each consensus sequence.  Consensus sequence assembly was based on >99% sequence similarity. The number of  sequences in each consensus and the accession number of individual sequences is  provided in Table S2. The taxonomic affiliation of the OTUs was deduced from a BLAST  search and a set of rules as outlined in Experimental procedures. Phylogenetic  relationships were bootstrapped 1,000 times and values >50% are shown.