虚拟专刊 | 环境DNA
  • 分享:
基于环境DNA技术的东平湖鱼类多样性研究
仝亚东1, 匡箴2, 刘鹏飞2, 梁翼东2, 凡迎春2, 徐东坡1, 2
 

1. 南京农业大学无锡渔业学院, 江苏 无锡214081;

2. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 农业农村部长江下游渔业资源环境科学观测实验站, 江苏 无锡214081

摘要: 东平湖是黄河下游重要滞洪湖泊, 也是南水北调东线最后一个调蓄湖泊。为探究东平湖鱼类多样性现状及鱼类群落特征, 本研究采用环境DNA (environmental DNA, eDNA)技术, 与传统网具捕捞调查进行对比分析, 阐述东平湖鱼类群落多样性特征, 探讨环境DNA技术在东平湖鱼类多样性长期监测中的可行性。结果显示, 应用环境DNA技术共检测到5目7科23属23种鱼类。进一步分析显示, Shannon-Wiener多样性指数平均值为1.04, 变幅在0.21~2.36; Pielou均匀度指数平均值为0.54, 变幅在0.29~0.81; Margalef丰富度指数平均值为0.75, 变幅在0.13~2.09。相似性分析(analysis of similarities, ANOSIM)表明, 多样性指数在湖区与河道之间没有显著差异。非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling, NMDS)显示, 东平湖鱼类群落可划分为4个群聚结构, 分别位于东平湖沿岸、湖心以及两条河道内, 群聚结构总体差异显著(R<1, P<0.05)。传统网具捕捞调查共捕获4目6科21属24种鱼类, 其中有18种鱼类在两种方法中均检测到。两种方法检测到的鱼类中均以鲤形目(Cypriniforms)最多。研究结果表明, 环境DNA技术与传统网具捕捞两种方法调查得到的鱼类种类数相似度较高, 达到62.06%。东平湖鱼类群落呈现一定空间分布特征, 自柳长河、至小清河, 东平湖鱼类群落总体呈现南北差异性。本研究证明环境DNA技术在东平湖渔业资源监测中具有可行性, 可有效补充鱼类资源监测手段, 在禁捕以及开捕时期可根据实际情况采用不同方法对东平湖渔业资源进行监测, 同时也为东平湖渔业资源管理和保护提供资料支持与技术参考。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2023/12/20231211.htm

 
 
 
 

引用本文

TONG Yadong, KUANG Zhen, LIU Pengfei, LIANG Yidong, FAN Yingchun, XU Dongpo. Fish diversity in the Dongping Lake based on environmental DNA techniques. Journal of Fishery Sciences of China, 2023, 30(12): 1530-1542. DOI: 10.12264/JFSC2023-0265.

仝亚东, 匡箴, 刘鹏飞, 梁翼东, 凡迎春, 徐东坡. 基于环境DNA技术的东平湖鱼类多样性研究. 中国水产科学, 2023, 30(12): 1530-1542. DOI: 10.12264/JFSC2023-0265.

 


 

利用环境DNA技术探测南海西沙鲸类物种多样性
麦俊晓1, 2, 张帅2, 郑若丹2, 3, 王腾2, 赖晓芳1, 蒋佩文2, 王文欣2, 3, 陈作志2, 李敏2
 

1. 江苏海洋大学海洋科学与水产学院, 江苏 连云港 222005; 

2. 中国水产科学研究院南海水产研究所, 农业农村部外海渔业可持续利用重点实验室, 广东省渔业生态环境重点实验室, 广东 广州 510300; 

3. 上海海洋大学海洋科学学院, 上海 200020

摘要: 本研究通过提取南海西沙海域水体样本的环境DNA, 利用鲸类线粒体12S rRNA和16S rRNA通用引物进行扩增和高通量测序, 并结合目视观测的结果探讨环境DNA技术在鲸类物种多样性研究中的应用前景。结果显示, 4种通用引物在鲸类鉴定方面具有一定的有效性, 利用4种通用引物在西沙海域19个站点的样品中检测到5种鲸类, 分别为热带斑海豚(Stenella attenuata)、长吻飞旋海豚(Stenella longirostris)、弗氏海豚(Lagenodelphis hosei)、小布氏鲸(Balaenoptera edeni edeni)和短鳍领航鲸(Globicephala macrorhynchus), 采样过程中观测到的3种鲸类分别为: 热带斑海豚、长吻飞旋海豚和瑞氏海豚(Grampus griseus)。两种方法检获的优势物种一致, 利用环境DNA技术检测到了未被观测到的物种。结合引物Cet-12S和Marver3的检测结果可以涵盖所有站点(n=17)和所有鲸类物种(n=5), 表明针对不同基因片段的引物结合使用有利于检测效果的提高。对于检出的鲸类序列和物种数, 4种引物之间不存在显著差异, 其中Cet-12S检出的鲸类序列数和物种数占比最高, 分别为33.0%和21.1%, 而其他引物检出的鲸类序列数和物种数占比仅为0.2%~0.6%和2.0%~4.1%。此外, Cet-12S非特异扩增的序列数和物种数显著低于其他3种引物, 是特异性较高的鲸类环境DNA通用引物。相较目视观测, 环境DNA技术具有灵敏度高、效率高且成本低等优势, 适用于鲸类的物种多样性研究。本研究丰富了西沙海域的鲸类物种多样性信息, 为鲸类保护和研究提供了技术参考。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2023/12/20231214.htm

 
 
 
 

引用本文

MAI Junxiao, ZHANG Shuai, ZHENG Ruodan, WANG Teng, LAI Xiaofang, JIANG Peiwen, WANG Wenxin, CHEN Zuozhi, LI Min. Preliminary investigation of cetacean species diversity in Xisha sea area of the South China Sea using environmental DNA technology. Journal of Fishery Sciences of China, 2023, 30(12): 1566-1576. DOI: 10.12264/JFSC2023-0312.

麦俊晓, 张帅, 郑若丹, 王腾, 赖晓芳, 蒋佩文, 王文欣, 陈作志, 李敏. 利用环境DNA技术探测南海西沙鲸类物种多样性. 中国水产科学, 2023, 30(12): 1566-1576. DOI: 10.12264/JFSC2023-0312.


 

环境DNA技术在象山港水域鱼类多样性调查中的应用与评估
凌建忠, 姜亚洲, 孙鹏, 袁兴伟, 张辉, 唐保军
 

中国水产科学研究院东海水产研究所, 农业农村部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室, 上海 200090

摘要: 通过对象山港水域环境DNA (eDNA)样品的采集和高通量测序分析, 并结合渔业资源调查数据, 阐述象山港主要鱼类群落的种类组成和多样性特征, 探讨了环境DNA技术在典型海域鱼类多样性研究中的应用前景。结果显示, 共从象山港水域环境DNA样品中检测到26个常见鱼类物种, 隶属于辐鳍鱼纲(Actinopterygii)的7个目中的21个属。其中, 丰度最高的两个目为鲱形目(Clupeiformes)、鲈形目(Perciformes), 其相对丰度合计占到总鱼类物种丰度的92.5%。在所有鱼类中, 象山港海域渔获物中资源量较高的斑鰶(Konosirus punctatus)和黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)在环境DNA调查中序列丰度最大, 分别占到鱼类总丰度的45.85%和17.69%, 其次是髭缟虾虎鱼(Tridentiger barbatus)和花鲈(Lateolabrax japonicus), 几个门类序列丰度与渔获物种资源量组成变化趋势相似。与传统调查方法相比, 环境DNA测定灵敏性高、数据准确性高且成本低, 适用于相关海域的鱼类多样性研究。本研究不仅可以丰富象山港水域生态系统的结构功能信息, 还可以为系统开展该水域海洋生态系统管理与修复工作提供基础信息支持。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2021/2/20210209.htm

 
 
 
 

引用本文

LING Jianzhong, JIANG Yazhou, SUN Peng, YUAN Xingwei, ZHANG Hui, TANG Baojun. Application and evaluation of environmental DNA technology in fish diversity research in Xiangshan Bay. , 2021, 28(02): 1-10. DOI: 10.12264/JFSC2020-0219.

凌建忠, 姜亚洲, 孙鹏, 袁兴伟, 张辉, 唐保军. 环境DNA技术在象山港水域鱼类多样性调查中的应用与评估. 中国水产科学, 2021, 28(02): 1-10. DOI: 10.12264/JFSC2020-0219.


 

环境DNA在长江江豚监测中的应用
吴昀晟1, 唐永凯2, 李建林2, 刘凯2, 李红霞2, 王钦1, 俞菊华1, 2, 徐跑1, 2
 

1. 南京农业大学无锡渔业学院, 江苏 无锡 214128;

2. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 江苏 无锡 214128

摘要: 为了从水体环境中提取到高质量的eDNA环境DNA (environmental DNA, eDNA), 应用于长江中长江江豚(Neophocaena phocaenoides asaeorientalis)的分布调查, 本研究比较了滤膜孔径和水样保存方式对eDNA获取的影响, 同时对比了eDNA技术与传统调查法对长江江豚的检测结果。结果显示水样抽滤时间与滤膜孔径大小呈负相关关系, 且都可以检出目标生物; 水样采集后需在6 h内完成抽滤处理, 或在冷藏条件下短期保存48 h; 长江流域江苏段中观测到长江江豚出现的8个检测点均检测出长江江豚eDNA, 而在10个未观测到长江江豚的水域中有3个检测出其eDNA。研究结果表明, 相比传统目视监测方法, eDNA技术在长江江豚监测中不仅具有较高的准确性, 还具有更高的灵敏性, 可作为长江江豚种群调查的有效辅助检测工具。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2019/1/6038.htm

 
 
 
 

引用本文

WU Yunsheng, TANG Yongkai, LI Jianlin, LIU Kai, LI Hongxia, WANG Qin, YU Juhua, XU Pao. The application of environmental DNA in the monitoring of the Yangtze finless porpoise, Neophocaena phocaenoides asaeorientalis. Journal of Fishery Sciences of China, 2019, 26(1): 124-132. DOI: 10.3724/SP.J.1118.2019.18133.

吴昀晟, 唐永凯, 李建林, 刘凯, 李红霞, 王钦, 俞菊华, 徐跑. 环境DNA在长江江豚监测中的应用. 中国水产科学, 2019, 26(1): 124-132. DOI: 10.3724/SP.J.1118.2019.18133.


 

环境DNA在水域生态中的研究进展
赵明, 赵梦迪, 马春艳, 张凤英, 蒋科技, 王田, 马凌波
 

中国水产科学研究院东海水产研究所, 上海 200090

摘要: 环境DNA (environmental DNA, eDNA)是指生物通过皮肤脱落、唾液、配子、粪便以及分泌物等方式向环境中释放的游离DNA。环境DNA具有敏感性、准确性以及容易操作等诸多优势, 更能实时地反映物种多样性以及生物量等, 近两三年受到了世界各地学者们的大量关注。水域环境高度复杂, 环境DNA在水域生态领域具有重要的应用价值。本文主要从环境DNA在水域生态的应用以及研究方法方面对环境DNA的研究做一小结, 同时介绍环境DNA在其他生境的应用, 以期为水域生态的研究提供参考。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2018/4/5952.htm

 
 
 
 

引用本文

ZHAO Ming, ZHAO Mengdi, MA Chunyan, ZHANG Fengying, JIANG Keji, WANG Tian, MA Lingbo. Studies on the application of the environmental DNA in aquatic ecosystem. Journal of Fishery Sciences of China, 2018, 25(4): 714-720. DOI: 10.3724/SP.J.1118.2018.17342.

赵明, 赵梦迪, 马春艳, 张凤英, 蒋科技, 王田, 马凌波. 环境DNA在水域生态中的研究进展. 中国水产科学, 2018, 25(4): 714-720. DOI: 10.3724/SP.J.1118.2018.17342.


 

大型河流中鱼类组成的eDNA监测效率:以长江武汉江段为例
杨海乐, 吴金明, 张辉, 杜浩, 李君轶, 王成友, 沈丽, 刘志刚, 危起伟
 

杨海乐, 吴金明, 张辉, 杜浩, 李君轶, 王成友, 沈丽, 刘志刚, 危起伟

中国水产科学研究院长江水产研究所, 农业农村部淡水生物多样性保护重点实验室, 湖北 武汉 430223

摘要: 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。

复制链接查看全文

http://www.fishscichina.com/html/2021/6/20210612.htm

 
 
 
 

引用本文

YANG Haile, WU Jinming, ZHANG Hui, DU Hao, LI Junyi, WANG Chengyou, SHEN Li, LIU Zhigang, WEI Qiwei. Environmental DNA metabarcoding utilization efficiency in monitoring large river fish species composition: a case study in the Wuhan transect of the Yangtze River. 2021, 28(06): 796-807. DOI: 10.12264/JFSC2021-0556. 

杨海乐, 吴金明, 张辉, 杜浩, 李君轶, 王成友, 沈丽, 刘志刚, 危起伟. 大型河流中鱼类组成的eDNA监测效率: 以长江武汉江段为例. 中国水产科学, 2021, 28(06): 796-807. DOI: 10.12264/JFSC2021-0556.

 


 

发布日期:2025-01-15浏览次数:

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行