环境DNA技术在鱼类资源研究中的应用

环境DNA (Environment DNA, eDNA) 技术因其无创、高效、经济、灵敏等特点在水生生态系统生物评价中愈来愈引起人们的重视。文章围绕eDNA技术的内容、应用现状和面临的挑战3个方面,系统综述了该技术在实验室环境和野外环境水生生态系统生物量评估中的应用进展,探讨其优劣势、生态过程、评估错误等内容,展望了该技术在水生生物量评估领域的应用前景,以期为eDNA技术的相关应用研究提供参考。

     

环境DNA分析技术—一种水生生物调查新方法

掌握珍稀濒危和外来入侵物种的分布状况对于物种保护和管理十分重要。环境DNA(Environmental DNA)分析通过收集、分离和分析环境样品中的DNA来检测物种是否存在,是一种低耗、高效、高灵敏度的无损伤性物种监测新技术(e DNA)。本文综述了环境DNA技术的发展、分析方案、优势及存在的问题,主要综述了该方法在外来入侵物种足迹追踪、濒危珍稀水生生物资源调查和物种多样性分析中的研究现状,并对环境DNA分析技术在生物多样性保护研究中的应用前景进行了展望。     

环境DNA在水生生态系统生物量评估中的研究进展

环境DNA (Environment DNA, eDNA)技术因其无创、高效、经济、灵敏等特点在水生生态系统生物评价中愈来愈引起人们的重视。文章围绕eDNA技术的内容、应用现状和面临的挑战3个方面,系统综述了该技术在实验室环境和野外环境水生生态系统生物量评估中的应用进展,探讨其优劣势、生态过程、评估错误等内容,展望了该技术在水生生物量评估领域的应用前景,以期为eDNA技术的相关应用研究提供参考。     

环境DNA技术在湖泊生物资源调查中的应用进展

简述了环境DNA(eDNA)技术的研究背景以及在湖泊生物资源研究中的应用.指出,eDNA方法操作简单、特异性强、灵敏度高,还能对入侵种和引进种及时监测,不仅拓展了生物资源调查方式,还能弥补传统方法的不足.提出,虽然eDNA技术有其独特的优势,但同时该项技术还存在着一些不足,今后对于特定水域利用eDNA技术进行物种调查的...     

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

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2...     

环境DNA在水域生态中的研究进展

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。     

环境DNA(eDNA)技术在水生生态系统中的应用研究进展

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。     

环境DNA技术在邵伯湖鱼类资源监测中的应用

环境DNA技术在我国已被应用于水生生物监测,但鲜见于湖泊鱼类监测。为探索适用于浅水湖泊鱼类的环境DNA检测方法,掌握邵伯湖鱼类物种组成,于2018年11月利用环境DNA技术对该湖泊的鱼类群落进行监测。共采集邵伯湖15个位点水环境样本,利用线粒体DNA 12SrRNA区域引物和COⅠ区域引物分析鱼类多样性。2种引物相比,12SrRNA引物对鱼类的检测能力显著优于COⅠ引物：12SrRNA引物共检出50 427条鱼类序列,分属71个鱼类运算分类单元;COⅠ引物仅检出990条鱼类序列,分属16个鱼类运算分类单元。利用宏条形码共检出鱼类40种（6目12科）,其中36种鱼类的DNA序列注释到种,4种鱼类注释到属。各位点鱼类物种检出数为10～32种,检测到的序列总数较多的物种为鲤、鲫、革条■、鳙、兴凯■等。环境DNA检出的福建小鳔■和粘皮鲻虾虎鱼在传统形态学调查中鲜有检出,进一步丰富了邵伯湖鱼类名录。研究结果表明,环境DNA技术具有较高的准确性和灵敏度,且对生境无干扰,适合浅水湖泊鱼类群落监测。     

环境DNA揭示东江流域水生昆虫生物多样性变化及影响因素

以东江流域为例,通过环境DNA技术探究了水生昆虫群落的空间分布规律及其环境影响因子。结果显示：1)水生昆虫物种丰富度由高到低顺序为：双翅目(7科)>蜉蝣目(6科)>毛翅目(2科)=蜻蜓目(2科)=鞘翅目(2科)>鳞翅目(1科)。双翅目(84.99%)和蜉蝣目(14.89%)共占总reads数99.88%,摇蚊科(69.20%)、四节蜉科(14.36%)及蚊科(14.26%)三个科合计占总reads数97.82%。2)物种丰富度指数、香农维纳指数、辛普森指数与功能丰富度指数(FRic)、功能离散度指数(FDiv)均与距河口距离呈正相关关系。功能均匀度指数与距河口距离呈负相关关系。3)海拔是影响物种丰富度最重要的环境因子(P<0.01),COD是影响物种丰富度的重要环境因子(P<0.05)。海拔、DO、COD是影响功能丰富度的重要环境因子(P<0.05)。     

鱼类DNA条形码技术的应用进展

<正>基于DNA序列进行物种鉴定的DNA条形码技术自2003年问世以来,经过十几年的快速发展,不仅在各种动植物的物种鉴定方面取得巨大成就,而且在动植物区系、生态和物种保护、生物安全、食品安全等方面得到越来越多的应用,并取得一系列成果。鱼类是最具多样性的脊椎动物,全球预计有多达40000种鱼类[1]。由于在发展过程中具有高度的多样性,传统的鱼类物种鉴定方法存在很多问题。DNA条形码在鱼类物种鉴定中最早获得应     

DNA条形码在渔业生物多样性保护中的应用

生物多样性与人类存亡休戚相关,保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。本文立足我国渔业生物多样性现状,针对我国渔业生物过度开发和保护不足等难题,提出了通过开展渔业生物DNA条形码研究来推动我国渔业生物多样性学科发展的思路,详细阐述了DNA条形码在渔业生物资源可持续开发、物种分类鉴定、生物多样性监测、外来物种评价、水产品市场监管、渔业信息化等多个领域的应用现状,进一步展望了DNA条形码可以成为渔业生物区系研究、水域生态研究、电子分类技术以及宏DNA条形码新技术等多个方面的研究热点,呼吁扎实推进我国渔业生物DNA条形码数据库和信息化平台的建设和共享。     

EwE模型在评价渔业水域生态系统中的应用

渔业影响了水域生态环境,如过度捕捞、鱼类生存环境变迁等都使得原有渔业水域生态系统越来越脆弱。科学开发有限的渔业资源需要正确的理论指导。构建生态系统模型可以更完整地认识水域生态系统的结构和功能。Ecopath with Ecosim（EwE）模型是以生态系统中的能量流动和物质平衡为理论基础,融合了生态学的相关基础理论知识...     

EwE模型在评价渔业水域生态系统中的应用

渔业影响了水域生态环境,如过度捕捞、鱼类生存环境变迁等都使得原有渔业水域生态系统越来越脆弱。科学开发有限得渔业资源需要正确的理论指导。构建生态系统模型可以更完整地认识水域生态系统得结构和功能。Ecopath with Ecosim(EwE)模型是以生态系统中的能量流动和物质平衡为理论基础,融合了生态学的相关基础理论知识,主要用于探讨生态学的基本问题、评估渔业对生态系统的影响、提出渔业管理政策、评估海洋保护区域的效果和位置确定、评估环境变化对渔业的影响。该模型为海洋渔业和淡水渔业提供了分析和管理工具.     

DNA条形码技术在主要观赏鱼物种鉴定中的应用分析

通过检索BOLD SYSTEMS数据库和Gen Bank中锦鲤、金鱼、慈鲷、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉、龙鱼、孔雀鱼、鼠鱼、魟鱼等主要观赏鱼的DNA条形码和基因序列,应用MEGA软件计算种间遗传距离,在BOLD SYSTEMS数据库中检索相似序列,以分析DNA条形码在主要观赏鱼物种鉴定中的应用效果。结果表明该技术可以有效鉴别大多数种以上阶元的观赏鱼类,但对亲缘关系较近、种类繁多的多种慈鲷、孔雀鱼等观赏鱼物种难以获得准确的鉴定结果,对金龙、红龙等亚洲龙鱼的亚种以及人工繁育的不同品系的锦鲤、金鱼、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉等鱼类,无法通过COI基因条形码进行鉴别,需要研究其他分子生物学方法。     

环境DNA在长江江豚监测中的应用

为了从水体环境中提取到高质量的eDNA环境DNA(environmentalDNA,eDNA),应用于长江中长江江豚(Neophocaenaphocaenoidesasaeorientalis)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。     

利用环境DNA技术探测南海西沙鲸类物种多样性

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 r RNA和16S r RNA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...     

水生植物在养殖水域中的作用

在水生生态系统中，水生植物作为主要的初级生产者固定转化太阳能并提供能量，使整个系统得以运转。它能改善水域生态条件，优化水域环境，并为水生动物提供栖息生存、繁衍生殖、索饵育肥、逃避敌害的场所。1水生植物对水质、水流的影响水生植物群落的存在，为水生物多样性、优势种群的变化提供了条件。首先，水生植物为微生物和微型动物提供了附着基质和栖息场所，一些微型动物，大量捕食浮游藻类，有效控制藻类的群体数量。研究表明，有植物的水体中，细菌数量显著高于无植物系统，植物的根系分泌物还可以促进某些嗜磷、氮细菌的生长，促进氮、磷的吸收和释放。其次，水生植物为水体中微生物降解污染物质提供所需的氧。有研究表明，水生植物的输氧速率远比依靠空气向液面扩散速率大，植物的输氧功能对降解污染物耗氧的补充量远大于由空气扩散所得氧量。     

环境DNA技术发展及其在长江流域水生生态学领域的应用研究进展

长江流域鱼类资源丰富、生物多样性高。近年来,受人为干扰、环境变化等因素影响,鱼类资源急剧衰退,全面了解该流域水生生态学信息、进行长江大保护迫在眉睫。随着分子生物学技术的发展,环境DNA技术应运而生,其相比于传统调查方式更加高效、灵敏,应用领域更广;该技术的灵敏性使其非常适合于检测濒危物种、低密度物种入侵、瞬时和隐秘物种的存在,特别是当检测低密度物种的采样工作难以控制时,其敏感性、简便性和降低危害性的优势愈加显现出来。因此,该技术已被广泛应用于食品微生物、生物监测、群落生态学、古环境、保护生物学和生物入侵等领域的研究。介绍了环境DNA定义、发展史、研究方法与优劣势,在此基础上概述了其在长江流域水生生态学领域的应用研究进展,最后展望了环境DNA技术与环境RNA技术相结合的技术革新以及新一代测序手段、大数据及机器智能技术多技术结合助力该领域研究的前景,以期为长江流域持续性生态学监测提供借鉴和参考。     

治理渔业水域环境 维护渔业资源生态平衡

我国自70年代以来，相继制定发布了一系列与渔业环境保护有关的法律法规，建造了一些污水处理厂，对维护生态平衡，保护渔业水域生态环境，保持渔业经济持续发展起到了重要作用。但渔业环境污染问题依然十分严重，制约了渔业生产的发展。影响渔业资源生态平衡的污染源主要有：工业污染(废气、废水、废渣)     

长江中下游干流环境DNA样本鱼类物种检测的初步研究

为开发适用于长江鱼类的环境DNA检测体系,在长江中下游干流24个采样点同步采集水样,抽滤后提取环境DNA,利用线粒体细胞色素B简并引物进行PCR扩增,扩增产物克隆测序得到419条序列,通过在Gen Bank核酸序列数据库进行BLAST序列比对确定物种信息,从来源于17个采样点的115条匹配成功的序列中,共检测到10种鱼类序列,代表15种鱼类。