eDNA监测方法标准化框架及未来图景

作     者：杨海乐 张辉 杜浩 Yang Haile;Zhang Hui;Du Hao

作者机构：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武汉430223 

基　　金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2021JC01 YFI202201)资助 

出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)

年 卷 期：2023年第35卷第1期

页      码：12-31页

摘      要：eDNA(environmental DNA)是指从环境样品(水体、土壤、沉积物、空气、混合物等)中提取的DNA,是各种生物的DNA混合物,区别于传统从单物种样品中提取的DNA。eDNA监测是指从环境样品中提取DNA,用物种特异性引物或特定DNA metabarcoding引物对其进行扩增测序、分类学分析、相对丰度分析、功能预测等,以监测环境中是否存在某特定物种,或者获得环境中物种组成、群落结构、生态功能等相关信息。eDNA监测主要应用在特定物种监测检出、生物多样性调查评估、群落结构和功能分析、生态系统过程分析评估等领域。eDNA监测可以应用在陆地、水体、空气、器物表面、生物(内)表面等任何有可能存在不确定DNA的场景。因为eDNA监测的非侵入性、灵敏检出、大类群检出、易标准化方法与结果、低人力物力时间成本、结果可核查等特点,未来很有希望发展成为一种常规的物种监测、群落功能预测、生态过程分析的方法,对象可涵盖所有生境条件下的所有生物类群。但要实现这个图景,需要从普遍性和特殊性层面完成eDNA监测技术链条中10个关键环节的技术标准化:样品重复数设计、采样时间设计、采样点设计、采样方法设计、样品前处理、样品保存、扩增引物选择、DNA提取扩增测序分析程序、序列比对注释、监测结果后评估。目前来看,10个环节的标准化基本不存在理论上的困难,并且一部分支撑标准化的研究已经启动,甚至一部分标准化的组织工作已在推进,在未来数年内有望完成关键知识、关键数据的积累,推动eDNA监测成为长期性周期性常规生态监测内容,支撑渐行渐近的数据驱动型科学研究和生态管理。

主 题 词：环境DNA 生物信息 生物多样性监测 标准化 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0907[农学-草药学] 0707[理学-海洋科学类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0835[0835] 0713[0713] 

核心收录：

D　O　I：10.18307/2023.0100

馆 藏 号：203116230...