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研究人员开展鱼体重量、数量及投喂情况对eDNA影响的实验。研究团队供图
本报讯(见习记者江庆龄)上海海洋大学教授李晨虹团队开发了基于分离位点数的环境DNA(eDNA)定量方法,有望提升eDNA在物种监测、生态评估及生物多样性研究中的应用精度,未来可进一步拓展至更广泛的生境和目标物种,并优化其在实际生态监测中的应用策略。相关研究近日发表于《分子生态资源》。
eDNA是指生物体释放至体外环境中的DNA片段。借助eDNA进行生物监测,是一种高效、灵敏且对生物无损伤的技术手段,在生物多样性评估、濒危物种保护以及入侵生物监测等领域展现出巨大的应用潜力。然而,eDNA浓度与环境中生物量的相关性较弱,eDNA技术只能判断“有没有鱼”,很难说清楚“有多少鱼”。
研究团队从基因序列差异的角度入手,探讨eDNA与物种数量的关系。具体而言,环境中同一物种不同个体的DNA序列会出现一定程度的差异,个体数量越多,序列差异越大。
研究人员首先通过模拟数据验证分离位点数量在eDNA定量分析中的可行性。统计分析结果表明,在3种不同突变频率的模拟数据中,分离位点数量与序列数量均呈现出极显著的正相关性,且基因突变频率越高,该相关性越强。
经过对比筛选,研究团队决定选用具有较高遗传多样性且易于饲养的矛尾刺虾虎鱼开展进一步实验。结果显示,相较于DNA拷贝数,分离位点数量与样本个体数的正相关性更强,表明“差异点数”与鱼的数量匹配度显著高于传统DNA浓度法,且不受鱼是否进食、体形肥瘦的影响。
李晨虹表示,团队开发的基于分离位点数的eDNA定量方法,优于当前主流的eDNA拷贝数法,不受物种体形、摄食行为等环境变量的干扰,能够更加稳定、精准地评估目标物种的数量。
相关论文信息:https://doi.org/10.1111/1755-0998.14076
《中国科学报》 (2025-02-24 第3版 综合)