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大型河流中鱼类组成的eDNA监测效率:以长江武汉江段为例 总被引：2，自引：0，他引：2
为了探讨大型河流中的 eDNA 监测效率, 以长江为大型河流的代表, 以鱼类为水生生物的代表, 分析传统捕捞监测和 eDNA 监测结果的差异, 研究 eDNA 监测技术对长江武汉江段鱼类组成的监测能力、监测效率、平行样设置等问题。结果显示: (1) 用 1 对 eDNA 宏条形码引物(mlCOIintF/jgHCO2198R)共监测到 89 种鱼类, 其中 30 种可与历史捕捞调查记录互相确认, 另外 59 种需要更完善的条形码数据库来解决序列比对注释问题; (2) 9 月在武汉监测断面, 可用单引物(mlCOIintF/jgHCO2198R) eDNA 监测到的物种最优估计约 99 种, 单样品 eDNA 监测的鱼类物种检出能力约为 26 种, 检出效率约为 25.8%; (3) 在 80%的检出度目标下, 需要约 10 个平行样, 在 95%的检出度目标下, 需要约 17 个平行样。本研究在长江武汉江段鱼类 eDNA 监测效率和平行样设置的相关量化结果可为长江其他断面及其他大型河流的 eDNA 监测提供量化参考。同时, 本研究表明, 更完善的 DNA 宏条形码数据库和合适的平行样设置是未来 eDNA 监测作为常规监测手段进行运用的前提。 相似文献
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近年来,环境DNA(Environmental DNA, eDNA)技术作为一种新的水生生物调查方法发展迅速,在水生生态系统的研究领域被广泛应用到物种检测、生物多样性评价、生物量评估等方面。然而,很少有研究专门评价eDNA技术操作流程中不同的eDNA富集方法与提取方法对研究结果的影响,从而针对具体研究对象建立一套最佳的eDNA技术操作流程。此外,由于物种间生活习性的差异,不同物种释放到环境中的DNA量及DNA片段大小不同,因而,针对不同研究对象需采用不同的eDNA富集与提取方法。本研究以中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)为研究对象,采用滤膜法富集eDNA,结合血液与组织DNA提取试剂盒提取eDNA。选取直径为47 mm的玻璃纤维膜、硝酸纤维膜、聚碳酸酯膜、尼龙膜共4种材质的滤膜,每种滤膜根据其孔径大小设置0.45、0.8、1.2、5 μm共4个梯度,取样水量设置500 ml、1 L、2 L共3个梯度。结果显示,滤膜材质、滤膜孔径大小及取样水体体积均对中国对虾的定性与定量分析具有一定的影响,其中,0.45 μm的玻璃纤维滤膜过滤2 L水样能够检测到的DNA拷贝数最多,并依据此建立了一套中国对虾eDNA技术的操作流程,提高了中国对虾的检出率,为后续中国对虾的分布监测及生物量评估提供了基础。 相似文献
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近年来,环境DNA(Environmental DNA, eDNA)技术作为一种新的水生生物调查方法发展迅速,在水生生态系统的研究领域被广泛应用到物种检测、生物多样性评价、生物量评估等方面。然而,很少有研究专门评价e DNA技术操作流程中不同的eDNA富集方法与提取方法对研究结果的影响,从而针对具体研究对象建立一套最佳的eDNA技术操作流程。此外,由于物种间生活习性的差异,不同物种释放到环境中的DNA量及DNA片段大小不同,因而,针对不同研究对象需采用不同的eDNA富集与提取方法。本研究以中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)为研究对象,采用滤膜法富集eDNA,结合血液与组织DNA提取试剂盒提取e DNA。选取直径为47 mm的玻璃纤维膜、硝酸纤维膜、聚碳酸酯膜、尼龙膜共4种材质的滤膜,每种滤膜根据其孔径大小设置0.45、0.8、1.2、5μm共4个梯度,取样水量设置500 ml、1 L、2 L共3个梯度。结果显示,滤膜材质、滤膜孔径大小及取样水体体积均对中国对虾的定性与定量分析具有一定的影响,其中,0.45μm的玻璃纤维滤膜过滤2 L水样能够检测到的DNA拷贝数最多,并依据此建立了一套中国对虾e DNA技术的操作流程,提高了中国对虾的检出率,为后续中国对虾的分布监测及生物量评估提供了基础。 相似文献
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应用环境DNA技术对邵伯湖浮游动物物种检测的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为掌握邵伯湖浮游动物物种组成,利用环境DNA技术于2018年11月对其浮游动物群落进行了监测。在邵伯湖15个采样点同步进行了水样采集,抽滤后进行了DNA提取,利用线粒体DNA 12S r RNA引物进行PCR扩增,并进行了高通量测序。结果显示,从二代测序的1114482条DNA序列中,比对得到浮游动物OTUs数68个。利用宏条形码共检出浮游动物22种(隶属于14科18属),邵伯湖浮游动物功能群以轮虫滤食者RF为主,各样点浮游动物α和β多样性的各项指数较为均匀,表明邵伯湖各区域的浮游动物多样性水平较接近。环境DNA技术适用于浅水湖泊浮游动物群落监测,在现阶段的淡水浮游动物资源监测中,该技术宜与传统的监测方法结合使用。 相似文献
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精确地掌握物种的分布与种群动态是保护生物学的基础。然而,对于某些具有特殊生活史的物种以及群体数量非常少的种群而言,物种分布检测极其困难。DNA条形码技术与环境DNA(Environmental DNA,eDNA)的结合使以上困难得以解决。鉴于eDNA易降解、在环境中含量低的特性,探究其在环境中的持续存留时间对于后续准确进行定性与定量分析至关重要。本研究以中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)为研究对象,结合实时荧光定量PCR定量分析了水环境中eDNA随时间的降解情况,基于赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC),选择了最适于eDNA随时间降解的统计模型。结果显示,当eDNA的释放源头被去除后,eDNA在水体中的含量与时间呈负相关关系,其在环境中的存留时间为30 d左右。本研究旨在为合理规划物种的定性检测与定量评估提供理论依据,以期将人为因素造成的实验误差降到最低。 相似文献
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对虾科包含有26个属,约有200多种对虾,由于同属内的对虾在形态上非常相似,只呈现细微的差别,因此使得只基于形态学对对虾科物种的鉴别非常困难。为确定DNA条形码技术在对虾科物种鉴别的可行性,本研究中,采用线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因研究了32种对虾的核苷酸组成、对虾种间及种内遗传距离,用邻接法构建32种对虾COⅠ基因序列系统发生树。结果显示,对虾COⅠ基因组成偏倚明显,A+T含量(61.5%)显著高于G+C(38.5%)。基于Kimura双参数模型计算,32个物种的种内平均遗传距离为0.003,种间平均遗传距离(0.468)是种内遗传距离的156倍,符合Hebert提出的种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准。在系统进化树中,32种对虾中有30种对虾都以较高的置信度聚合成独立的分支。可见,线粒体COⅠ基因作为对虾科DNA条形码在物种的鉴别上具有很好的应用性,可以作为形态学分类系统的必要补充和佐证。 相似文献
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准确掌握物种分布和种群动态是渔业资源评估的基础。然而,对某些种群规模小或生活史复杂的物种进行监测的难度很大。近年来,环境DNA技术快速兴起,已被广泛应用于各类物种监测、生物多样性评估和生物量评价等领域。为了解冬季中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)越冬洄游过程中的分布情况,2019年12月在黄海中南部采集表、中、底3个水层水样,检测其中中国对虾的eDNA,并对表层沉积物进行室内实验。结果显示,中国对虾eDNA在自然水体中呈现特殊的垂直分布规律:底层浓度高,表层浓度低,这一规律与中国对虾生活习性相关;表层沉积物会在外力作用下再悬浮,并向周围释放eDNA,对水体造成较大程度影响,本研究将采集到的表层沉积物分为3个实验组,3个实验组最大释放量分别为1624.06、3453.34和1143.24 copies/L,沉积物对水体的影响持续1周左右。 相似文献
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环境DNA(Environmental DNA,eDNA)是指从皮肤、黏液、唾液、精子、分泌物、卵、粪便、尿液、血液、根、叶、果实、花粉和腐烂体等释放出来的、普遍存在的、游离的DNA分子。环境DNA技术是指从环境样品(土壤、沉积物和水体等)中直接提取DNA片段后利用测序技术进行定性或定量分析的方法。近年来随着分子生物学的发展,环境DNA技术已经成为一种新的水生生物调查方法,其主要被用来进行生物入侵的防治、濒危物种的保护、生物多样性的评价以及生物量的评估等。作者综述了环境DNA技术的发展历程、操作流程、在水生生态系统中的应用、优势以及存在的问题,同时对环境DNA在生态学领域中的应用前景进行了展望。 相似文献
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基于线粒体COI的DNA条形码在对虾科种类鉴定中的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
对虾科(Penaeidae)包含有26个属,约有200多种对虾,由于同属内的对虾在形态上非常相似,只呈现细微的差别,因此使得只基于形态学对对虾科物种的鉴别非常困难。为确定DNA条形码技术在对虾科物种鉴别的可行性,在本研究中,我们采用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因研究了32种对虾的核苷酸组成、对虾种间及种内遗传距离,用邻接法(Neighbor-joining)构建32种对虾COI基因序列系统发生树。结果表明,对虾COI基因组成偏倚明显,A+T含量(61.5%)显著高于G+C(38.5%)。基于Kimura双参数模型计算,32个物种的种内平均遗传距离为0.003,种间平均遗传距离(0.468)是种内遗传距离的156倍,符合Hebert提出的种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准。在系统进化树中,32种对虾中有30种对虾都以较高的置信度聚合成独立的分支。可见,线粒体COI基因作为对虾科DNA条形码在物种的鉴别上具有很好的应用性,可以作为形态学分类系统的必要补充和佐证。 相似文献
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Jack Rojahn Dianne M. Gleeson Elise Furlan Tim Haeusler Jonas Bylemans 《水产资源保护:海洋与淡水生态系统》2021,31(4):990-997
- The presence of threatened or endangered species often strongly influences management and conservation decisions. Within the Murray–Darling Basin (MDB), Australia, the presence of threatened native fish affects the management and allocation of water resources. In New South Wales, these decisions are currently based on traditional fisheries data and a predictive MaxEnt model. However, it is important to verify the model's predictive power given the implication it may have, but this requires methods with a high detection sensitivity for rare species.
- Although the use of environmental DNA (eDNA) monitoring, in particular eDNA metabarcoding, achieves a higher detection sensitivity compared with traditional methods, earlier surveys in the MDB have shown that the highly abundant and invasive common carp (Cyprinus carpio) can reduce detection probabilities for rare species. Consequently, a polymerase chain reaction (PCR) blocking primer designed to block the amplification of carp eDNA could increase the detection probabilities for rare native species while simultaneously reducing the required sampling effort and survey costs. Although PCR blocking primers are often used in ancient DNA and dietary studies, no aquatic eDNA metabarcoding study to date has evaluated the potential benefits of using PCR blocking primers.
- A laboratory and field-based pilot study was used to address this knowledge gap and assess the impact of a blocking primer, targeting cyprinid fishes (including carp), on the detection probabilities of native species and the minimum sampling effort required.
- Results showed that the inclusion of the blocking primer increased the detection probabilities for native species by 10–20% and reduced the minimum required sampling effort by 25–50%. These findings provide important insights into possible methods for optimizing eDNA metabarcoding surveys for the detection of rare aquatic species.
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流式细胞术比较研究三种对虾血细胞的分群 总被引：4，自引：1，他引：3
应用流式细胞术对墨吉对虾(Penaeus merguiensis)、南美白对虾(Penaeus vannamei)、斑节对虾(Penaeus monodon)三种对虾的血细胞类型进行了比较研究。根据其血细胞的前向角散射光(FSC)和侧向角散射光(SSC)特征的不同将血细胞分群,FSC和SSC二维图分析表明三种对虾的血细胞都可分为三个亚群:透明细胞、小颗粒细胞、大颗粒细胞。同时还对各种类型血细胞所占比例进行了比较研究,发现各个亚群血细胞所占组成比例在三种对虾之间具有相似性。其比例均为:小颗粒细胞最多,约为45%~49%;透明细胞次之,约为26%~28%;大颗粒细胞最少,约为10%~12%。 相似文献
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浮游植物作为水生生态系统的重要组成部分，其群落和分布特征可以反映水体的环境变化和营养状态。环境DNA宏条形码技术将传统的基于领域的生态学与深入的分子方法和先进的计算工具结合在一起，这在生物多样性的研究中具有巨大的优势。本研究旨在采用环境DNA宏条形码技术对鄱阳湖浮游植物多样性的组成及空间分布进行研究。于2019年的4月采集鄱阳湖环境水样，每个样点重复3次采集。使用0.45 μm的混合纤维素滤膜对水样进行真空抽滤。用试剂盒DNeasy? Blood & Tissue Kit进行滤膜DNA的提取，使用通用引物1380F：5’-TCCCTGCCHTTTGTACACAC-3’和1510R：5’-CCTTCYGCAGGTTCACCTAC-3’针对真核浮游植物 18S rDNA 基因的 V9 区域进行PCR扩增，高通量测序并结合生物信息学技术分析鄱阳湖浮游植物的群落组成。基于环境DNA宏条形码技术鉴定到浮游植物10门24纲54目101科166属，其中绿藻门和硅藻门种类较为丰富，检测到的属明显多于传统方法检测到的。中部区域的浮游植物群落多样性和均匀度较高，且鄱阳湖浮游植物整体丰富度较高。NMDS分析阐明，中部和北部区域( p = 0.004)、南部和北部区域之间群落结构差异显著( p = 0.011)。冗余分析表明，叶绿素a (Chl-a)、pH、流速(V)对各区域的浮游植物群落影响较显著。本研究使用环境DNA宏条形码技术评估了鄱阳湖浮游植物生物多样性，证明了环境DNA宏条形码技术检测浮游植物群落结构的可行性。环境DNA宏条形码作为一种新兴的生物多样性监测手段，其可用于快速检测鄱阳湖浮游植物生物多样性及其空间分布，为鄱阳湖生物多样性监测以及生态系统健康评估提供新的技术手段。 相似文献
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鱼类环境DNA研究中通用引物的筛选验证 总被引：2，自引：0，他引：2
为了筛选一个通用性和适用性良好的能够运用于环境DNA(eDNA)研究的鱼类引物,从相关文献中选取了鱼类线粒体基因组部分片段的5对引物,分别对线粒体D-loop区、16S rRNA基因、COI基因以及Cytb基因部分片段进行扩增。对千岛湖48种鱼类基因组DNA进行扩增后比较发现,引物16s和COI均可以取得良好的扩增效果,通用性优于其他几对引物。引物16s的扩增产物经凝胶电泳检测均出现明亮的目的条带,引物COI则有3种鱼的条带经凝胶电泳检测亮度较暗。利用上述引物对环境样品eDNA扩增时发现,只有16s和COI的引物具有良好的扩增效果,能够得到明显单一的亮带。对该两种引物的PCR产物克隆后测序比对发现,16s的PCR产物均为千岛湖常见鱼类物种的基因片段,COI的PCR产物则为细菌COI基因的部分片段。综上,我们认为引物16s在通用性和适用性上都更为适合作为鱼类群落结构eDNA研究的通用引物。 相似文献
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A. S. Williams D. A. Davis C. R. Arnold 《Journal of the World Aquaculture Society》1996,27(1):107-112
Abstract.— Two growth trials utilizing Penaeus vannamei and Penaeus setiferus were conducted at densities of 28.4, 56.8, 85.2, 113.6, 170.4, 227.3 and 284.1/ m2 in an indoor recirculating system. There was an inverse linear relationship between stocking density and growth among both species. The relationship between final weight and stocking density is described by the following linear equation: P. setiferus , Y =−0.00619X ± 4.46, adj. r2 = 0.8572;. P. vannamei, Y =−0.00717X ± 7.39, adj. r2 = 0.6230. Although the responses in terms of growth depressions were similar, P. setiferus growth was lower than that of P. vannamei . There was an inverse relationship between stocking density and survival for P. setiferus . Survival of P. vannamei was highly variable but was negatively correlated with density. Based on the results of the present study, P. setiferus has a similar tolerance of high density as that of P. vannamei and hence may be suitable for intensive culture systems. However, depressed growth rates of P. setiferus , which do not appear to be due to effects of water quality or density, must be solved if growth rates similar to P. vannamei are to be realized. 相似文献