基于环境DNA宏条形码的三峡水库变动回水区鱼类多样性研究

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作者 杨威 舒政博 +3 位作者 张先炳 王丽 杨胜发 李文杰 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第2期122-133,共12页

应用环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)检测三峡水库变动回水区鱼类多样性,为区域鱼类多样性监测和保护提供新方法。2021年8月在三峡水库变动回水区5个典型江段共26个采样区域进行水样采集,应用e DNA宏条形码标准化分析流程共检测分... 应用环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)检测三峡水库变动回水区鱼类多样性,为区域鱼类多样性监测和保护提供新方法。2021年8月在三峡水库变动回水区5个典型江段共26个采样区域进行水样采集,应用e DNA宏条形码标准化分析流程共检测分析出鱼类68种,隶属于8目18科56属,包括国家一级重点保护鱼类1种,国家二级重点保护鱼类3种,长江上游特有鱼类15种,重庆市重点保护鱼类3种,外来鱼类1种,鲤(Cyprinus carpio)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲇(Silurus asotus)、鳙(Aristichthys nobilis)、波氏吻虾虎鱼(Rhinogobius cliffordpopei)等为优势种且具有较高的操作分类单元(OTU)序列数。5个典型江段的鱼类组成存在差异,且在平绥坝—丝瓜碛等重点淤积的江段检测出较高的鱼类丰度,库区新形成的边滩生境可能是鱼类重要的育幼场。研究结果表明eDNA宏条形码可用于快速检测三峡水库变动回水区鱼类多样性及其空间分布,可作为关键技术组建无损伤性的鱼类资源监测体系。 展开更多

关键词 环境DNA宏条形码 鱼类多样性 变动回水区 三峡水库

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3组常用鱼类eDNA宏条形码通用引物对三亚水环境样品的物种检出效果比较

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作者 郭瑶杰 万武波 +2 位作者 王海山 叶乐 陈治 《南方水产科学》 北大核心 2025年第1期66-76,共11页

环境DNA (Environmental DNA, eDNA)宏条形码技术是一种高效率、高灵敏度且无侵入性的物种调查工具。目前基于eDNA宏条形码技术调查鱼类多样性的研究众多,但是该技术发展尚不完善,对不同引物的实际使用效果缺乏共识。为降低测序成本、... 环境DNA (Environmental DNA, eDNA)宏条形码技术是一种高效率、高灵敏度且无侵入性的物种调查工具。目前基于eDNA宏条形码技术调查鱼类多样性的研究众多,但是该技术发展尚不完善,对不同引物的实际使用效果缺乏共识。为降低测序成本、筛选出实际使用效果最优的通用引物,选取三亚市鱼市场和亚特兰蒂斯水族馆共8个站位的水样,比较了3组常用鱼类eDNA宏条形码通用引物(MiFish-U、AcMDB07、Ac12S)在检测鱼类多样性方面的差异。结果表明:1) 3组引物在质控后总序列数、鱼类序列数、总可操作分类单元(Operational taxonomic units, OTUs)数、鱼类OTUs数和鱼类序列占比方面均存在极显著性差异(p<0.01),MiFish-U的扩增成功率和对鱼类物种的靶向性最高;2) MiFish-U检出的物种数最多(140种),AcMDB07和Ac12S则分别检出128和97种;3) Ac12S和AcMDB07的参考数据库尚不完善,两者分别有72.76%和42.11%的OTUs无法注释到种水平;4) Ac12S检出的特有鱼类很少(仅4种),暗示在实际使用过程中更容易被另外2组引物替代,而MiFish-U的可替代性最低;5) 3组引物反映鱼类丰度的总趋势相似,但对具体物种却存在一定差异。结果表明,综合OTUs注释等多种因素,特别是现有参考数据条件下,MiFish-U的物种检出效果优于AcMDB07和Ac12S。 展开更多

关键词 环境DNA宏条形码 鱼类多样性 通用引物 MiFish-U 海南

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基于水体及胃含物DNA宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析 被引量：1

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作者 蒙庆米 马兰 +3 位作者 陈继位 莫显义 姚俊杰 杨立 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期149-158,共10页

为摸清斑鳠(Mystus guttatus)幼鱼的食性和生物学特征,为其资源保护和种群恢复提供科学依据,采用DNA宏条形码技术分析了贵州省罗甸县斑鳠保种场河道中的斑鳠幼鱼胃含物及水体的物种特征。结果显示:1)在斑鳠幼鱼胃含物中共鉴定出109种生... 为摸清斑鳠(Mystus guttatus)幼鱼的食性和生物学特征,为其资源保护和种群恢复提供科学依据,采用DNA宏条形码技术分析了贵州省罗甸县斑鳠保种场河道中的斑鳠幼鱼胃含物及水体的物种特征。结果显示:1)在斑鳠幼鱼胃含物中共鉴定出109种生物,分属于15个门,12大类。从门水平看,节肢动物门相对丰度最高,其次是轮虫动物门、绿藻门、脊索动物门。从属水平看,中镖水蚤属(Sinodiaptomus)相对丰度最高,其次是臂尾轮虫属(Brachionus)、鲃属(Barbus)和Paralamyctes。2)在斑鳠幼鱼生存的河道中,共获得193个物种,分属于18个门。从门水平来看,节肢动物门相对丰度最高,其次是绿藻门。从属水平来看,中镖水蚤属的相对丰度最高,其次是衣藻属(Chlamydomonas),占比较高的还有臂尾轮虫属、筒壳虫属(Tintinnidium)和单壳缝藻属(Monoraphidium)。节肢动物门、轮虫动物门和绿藻门在斑鳠幼鱼胃含物中和水体中都是相对丰度较高的类群。在水体中,脊索动物门相对丰度较低(第15位),而在胃含物中列第4位。研究揭示了斑鳠幼鱼食性选择受水域环境食物的易得性及其喜好性两方面的影响。从能量收支效益的角度来看,斑鳠幼鱼在摄食过程中遵循以最小的能量投入获取最大收益的原则,利于幼鱼存活与生长。 展开更多

关键词 斑鳠 幼鱼 胃含物 食性 DNA宏条形码技术

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基于环境DNA宏条形码的辽东半岛重要河口鱼类多样性特征

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作者 崔晓玉 张云雷 +3 位作者 张金勇 孙艺 王媛 李宏俊 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期578-588,共11页

为了从分子技术水平探讨渤海与北黄海重要河口鱼类构成及多样性分布情况,利用环境DNA宏条形码技术对渤海与北黄海的12个重要河口进行了鱼类群落多样性研究。结果表明:渤海海域共检测出鱼类74种,隶属于2纲19目41科57属,其中,鲈形目(45%)... 为了从分子技术水平探讨渤海与北黄海重要河口鱼类构成及多样性分布情况,利用环境DNA宏条形码技术对渤海与北黄海的12个重要河口进行了鱼类群落多样性研究。结果表明:渤海海域共检测出鱼类74种,隶属于2纲19目41科57属,其中,鲈形目(45%)占比最大,北黄海共检测出鱼类76种,隶属于2纲19目42科59属,其中鲈形目(42%)占比最大;渤海与北黄海鱼类多样性指数变化趋势相似,但渤海的多样性指数低于北黄海,表明北黄海具有较丰富的鱼类多样性;基于Bray-Curtis距离的NMDS分析和ANOSIM检验显示,渤海与北黄海鱼类群落组间差异大于组内差异(P=0.001);相比于传统鱼类多样性调查方法,环境DNA宏条形码调查在灵敏性、非破坏性和成本效益方面具有显著优势,适用于鱼类多样性调查。研究表明,北黄海相较于渤海具有更高的鱼类多样性;环境DNA宏条形码技术适用于鱼类多样性调查,可对渔业资源调查结果进行补充,在鱼类多样性调查中具备大范围业务化应用前景。 展开更多

关键词 环境DNA宏条形码 渤海 北黄海 鱼类多样性 辽东半岛河口

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基于宏条形码技术的南海亮眶灯鱼食性初步分析 被引量：7

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作者 陈晓雷 李敏 +4 位作者 陈作志 张俊 张帅 齐占会 徐姗楠 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期22-29,共8页

食性研究是鱼类生物学和生态学研究的重要内容,是进行渔业资源开发和管理的基础。以南海亮眶灯鱼(Diaphus splendidus)为研究对象,提取其胃含物DNA,选用线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome oxidase subunit I,COI... 食性研究是鱼类生物学和生态学研究的重要内容,是进行渔业资源开发和管理的基础。以南海亮眶灯鱼(Diaphus splendidus)为研究对象,提取其胃含物DNA,选用线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome oxidase subunit I,COI)作为分子标记进行扩增,通过高通量测序鉴定其食物组成。结果显示,亮眶灯鱼胃含物中共鉴定出饵料生物34种,隶属于5门7纲11目18科29属。亮眶灯鱼食物组成包括介形类、桡足类、端足类、鱼类、水母类、磷虾类、翼足类和多毛类。其中介形类、桡足类和端足类是其食物组成中的优势类群,这些优势类群与形态学鉴定方法的结果基本一致,此外还检测出形态学方法未鉴定到的水母这一食物类群。研究表明宏条形码技术适用于南海亮眶灯鱼的食性分析,且比基于形态学的食性分析具有更高的鉴别潜力。 展开更多

关键词 灯笼鱼 亮眶灯鱼 食性 宏条形码 胃含物 南海

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宏条形码技术在食品物种鉴定中的应用及展望 被引量：9

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作者 邢冉冉 吴亚君 陈颖 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期280-288,共9页

食品物种鉴定是食品真伪鉴别中的重要研究内容之一。聚合酶链式反应、基因芯片等方法均被应用于食品物种鉴定。近几年,基于高通量测序的宏条形码技术发展迅速,与基于传统测序方法的条形码技术相比,该技术具有成本低、通量高、速度快等优... 食品物种鉴定是食品真伪鉴别中的重要研究内容之一。聚合酶链式反应、基因芯片等方法均被应用于食品物种鉴定。近几年,基于高通量测序的宏条形码技术发展迅速,与基于传统测序方法的条形码技术相比,该技术具有成本低、通量高、速度快等优点,且可以实现同时检测复杂样品中多个物种的目的,因而在食品物种鉴定方面显现出很大的优势。本文介绍了宏条形码的含义和研究方法,综述了近年来宏条形码技术在食品物种鉴定领域的应用,总结和讨论了宏条形码技术应用于食品物种鉴定领域面临的挑战,并对该技术的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 DNA条形码 高通量测序 宏条形码 食品物种鉴定

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基于环境DNA宏条形码的鄱阳湖真核浮游植物多样性研究 被引量：5

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作者 郭婷 付智豪 +3 位作者 周春花 陈金萍 欧阳珊 吴小平 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第5期67-75,共9页

探索鄱阳湖真核浮游植物多样性,可为环境DNA监测水生态系统的应用及标准化提供基础资料。于2019年4月在鄱阳湖北部通江水道湖区、中部鄱阳湖湖区和南部人工养殖湖泊区共设18个采样点,采集鄱阳湖环境水样,针对真核浮游植物18S rDNA基因... 探索鄱阳湖真核浮游植物多样性,可为环境DNA监测水生态系统的应用及标准化提供基础资料。于2019年4月在鄱阳湖北部通江水道湖区、中部鄱阳湖湖区和南部人工养殖湖泊区共设18个采样点,采集鄱阳湖环境水样,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。结果表明,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。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。非度量多维尺度分析(NMDS)表明,中部与北部区域(P=0.004)、南部与北部区域(P=0.011)之间群落结构差异显著。冗余分析表明,叶绿素a、pH、流速对各区域的浮游植物群落影响较显著。环境DNA宏条形码作为一种新兴的生物多样性监测手段,可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。 展开更多

关键词 环境DNA宏条形码 浮游植物 多样性 群落结构 鄱阳湖

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人工模拟条件下环境DNA宏条形码技术的定量分析初探 被引量：4

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作者 牟铭 李昂 +2 位作者 赵新宁 柳淑芳 庄志猛 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2021年第5期24-30,共7页

近年来,环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)在水生生态系统生物多样性评估等相关领域中得到广泛应用,因其具有快速测算群落中物种丰度的潜能,eDNA宏条形码技术成为资源保护和管理中颇具应用前景的调查工具。虽然大量证据表明eDNA... 近年来,环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)在水生生态系统生物多样性评估等相关领域中得到广泛应用,因其具有快速测算群落中物种丰度的潜能,eDNA宏条形码技术成为资源保护和管理中颇具应用前景的调查工具。虽然大量证据表明eDNA高通量测序获得的reads数与自然环境中生物相对数量具有相关性,但一直不能得到明确的量化关系结果。eDNA的富集、扩增过程中的偏倚等诸多不确定因素,制约了该技术在生物资源调查领域的推广应用。假定水体中的eDNA全部回收,且PCR扩增时不存在引物偏倚性,这种理想状态下的水体中eDNA组成与其高通量测序reads数是否存在线性关系?为此,本研究在实验室可控条件下,选择2个同属近缘的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)和墨吉对虾(Penaeus merguiensis),对其DNA样品进行不同比例混合,模拟从自然水体中富集到的eDNA复合样品,既保证了样品的回收率,又降低了引物偏倚的干扰。以此为模板,探究eDNA宏条形码技术检测种群相对数量的准确性。结果显示,当2个物种DNA模板浓度比例为1∶1时,高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值为13/24(墨吉对虾/凡纳滨对虾),可见,即使是同属近缘种间依然存在轻微的引物偏倚现象,引物偏移率为1.5%。同时,根据7个实验组获得的高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值与对应模板中2个物种DNA浓度比值之间的线性回归分析表明,水体中eDNA组成与其高通量测序reads数间呈明显线性关系,即y=0.0716x+0.7043(r^(2)=0.9824)。综上所述,本研究为验证eDNA宏条形码技术监测水生生物资源量的可行性提供了直接证据,也为后续DNA宏条形码技术的定量研究提供了思路。 展开更多

关键词 环境DNA宏条形码 PCR引物偏好 高通量测序 线性函数关系 生物学调查

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DNA宏条形码技术在灵长类动物食性研究中的应用 被引量：1

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作者 程铭昊 张于光 《陆地生态系统与保护学报》 2022年第3期80-86,共7页

灵长类动物是维持全球生物多样性和生态系统结构功能的重要角色,由于气候变化和人类干扰引起的栖息地退化和食物短缺,导致60%以上的灵长类动物面临灭绝的风险。食性分析是动物生态学研究的主要内容,有助于揭示野生动物的食物组成、觅食... 灵长类动物是维持全球生物多样性和生态系统结构功能的重要角色,由于气候变化和人类干扰引起的栖息地退化和食物短缺,导致60%以上的灵长类动物面临灭绝的风险。食性分析是动物生态学研究的主要内容,有助于揭示野生动物的食物组成、觅食策略、栖息地选择偏好和评估物种生存状况及生态系统功能等,对于濒危野生动物的保护管理具有重要意义。比较分析了野生动物常规的食性研究方法及其优缺点,综述了DNA宏条形码技术的原理及其在食性分析中的条形码选择、条形码数据库构建和条形码分析等方法,以及该技术在灵长类动物的食物组成、觅食策略、种间关系和保护管理等方面的应用,总结了DNA宏条形码技术存在的问题及其在灵长类保护管理等领域中的应用前景。 展开更多

关键词 DNA宏条形码 灵长类动物 食物组成 觅食策略 种间关系

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基于eDNA技术的白洋淀微型生物群落监测 被引量：6

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作者 陈家琪 董丽 +3 位作者 麻晓梅 田凯 白洁 赵彦伟 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1773-1786,共14页

传统形态学监测无法识别绝大多数微型生物,环境DNA(eDNA)宏条形码技术提供了一种新型高效的生物监测手段。以白洋淀为例,采用eDNA宏条形码测序技术,开展白洋淀微型生物群落监测,揭示了白洋淀微型生物群落组成、序列数、多样性等的时空分... 传统形态学监测无法识别绝大多数微型生物,环境DNA(eDNA)宏条形码技术提供了一种新型高效的生物监测手段。以白洋淀为例,采用eDNA宏条形码测序技术,开展白洋淀微型生物群落监测,揭示了白洋淀微型生物群落组成、序列数、多样性等的时空分布,比较了eDNA技术和传统形态学方法对藻类的检出能力,分析了eDNA技术的灵敏度和还原力。结果表明:eDNA宏条形码技术检出白洋淀7个微型生物类群的4569个OTU,分属于567个种,其中细菌(除蓝藻门)最多,原生动物次之,古细菌最少;时间上,白洋淀主要微型生物类群秋季生物多样性最高,夏季次之,微型生物类群的序列数、门与属水平的相对丰度也呈现出明显的季节特征。空间上,优势门类在各采样点的分布大致相似,Epsilonbacteraeota等部分相对丰度较少的门类分布明显不均衡;时间和空间变化均影响白洋淀微型生物群落的组成和分布,季节变化的影响更显著;eDNA比传统形态学方法具有更高的检出能力,二者联合使用更有利于全面获取微型生物组成信息。研究全面揭示了白洋淀微型生物群落信息,探索了eDNA宏条形码技术在北方湿地的应用,印证了该技术的高效性和灵敏度。 展开更多

关键词 eDNA宏条形码 白洋淀 微型生物群落 生物监测

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基于高通量测序和形态学鉴定的马来西亚马塘红树林区浮游动物多样性分析 被引量：1

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作者 张金勇 高养春 +3 位作者 Amir Shah Ruddin Md Sah Aileen TAN Shau-Hwai Norlaila Binti Mohd Zanuri 李宏俊 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期910-919,共10页

为评价DNA宏条形码(DNA metabarcoding)技术在海洋生物多样性监测中的应用潜力,本研究中采集了马来西亚马塘红树林保护区(Matang Mangrove Reserve,Malaysia)10个站位(SO1~SO10)浮游动物样品,分别采用宏条形码和形态学鉴定方法分析了浮... 为评价DNA宏条形码(DNA metabarcoding)技术在海洋生物多样性监测中的应用潜力,本研究中采集了马来西亚马塘红树林保护区(Matang Mangrove Reserve,Malaysia)10个站位(SO1~SO10)浮游动物样品,分别采用宏条形码和形态学鉴定方法分析了浮游动物群落组成和结构。结果表明:以18S rDNA V4区为标志基因的宏条形码方法共鉴定出浮游动物25门88目138属249个操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),而借助光学显微镜的形态学方法仅鉴定出2门6目13属;利用形态学方法鉴定出来的大部分类别(门100%、目83%、属54%)同时也能用宏条形码方法鉴定出来,而宏条形码分子方法鉴定出的大部分类别(门92%、目94%、属95%)却未能利用形态学方法鉴定出来;宏条形码方法根据热点图样本相似性聚类树可将10组浮游动物样本划分为3类(在门和目水平上),即第Ⅰ类(SO1、SO2、SO3和SO6)、第Ⅱ类(SO4、SO7、SO8、SO9和SO10)和第Ⅲ类(SO5),但在属分类水平上,SO4从第Ⅱ类站位划归到了第Ⅰ类中。研究表明:比较两种方法,宏条形码方法不但具有鉴定效率高、花费较低等优点,而且能得到更多的浮游动物种类和丰富度信息;随着DNA宏条形码技术体系的不断完善,数据库不断更新,使得DNA条形码技术的准确性更高,其将在浮游生物多样性评价中具有较高的应用潜力。 展开更多

关键词 浮游动物 群落结构 DNA宏条形码 18S rDNA V4 马塘红树林保护区

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