摘要
保护生物多样性对维持水生生态系统的稳定和促进水生经济的可持续发展有十分重大的现实意义。掌握濒危水生生物在环境中的栖息分布是制定科学的保护计划的前提,但传统的科学考察成本高、周期长。环境DNA(environmental DNA,eDNA)技术作为一种经济、高效、准确、灵敏且不损伤目标物种的检测新方法,已被应用于大范围低密度的濒危水生生物分布监测等水生生物资源调查领域。长江江豚(Neophocaena phocaenoides asaeorientalis)作为我国长江水生生物保护的旗舰物种,近年来受水域生态环境恶化、水生生物资源衰退等诸多因素影响,数量持续减少。本文探索了适用于在高流速多泥沙的长江水体中检测长江江豚的环境DNA技术。 以鲤鱼(Cyprinus carpio)作为检测物种,在实验室条件下,对水样储存、处理以及DNA抽提方法进行了比较,试验结果表明:环境水样的储存条件和不同的水样处理与提取方案会显著影响环境DNA的检出率;其中采集的水样立即经过滤膜抽滤,并使用OMEGA水样DNA提取试剂盒抽提的DNA,其检出率优于其他组合;水样抽滤处理后滤膜浸没于95%乙醇并在-20℃保存7天再提取DNA,其检出率没有显著变化(P>0.05)。水样中检出的目标生物DNA拷贝数在三种储存条件下都会持续降低,其中室温保存降解速率最快、冷冻保存降解速率最慢,但水样冻融会显著影响检出率(P<0.01)。获取的环境DNA中鲤鱼DNA拷贝数与鲤鱼养殖密度存在正相关关系(R2=0.91),回归关系显著(P<0.01)。 运用环境DNA技术开展了长江流域江苏段长江江豚分布监测的应用研究,比较了4种滤膜孔径、2种储存方式与储存时间对长江水样中长江江豚检出率的影响。其结果显示:相同体积水样的抽滤时间随滤膜孔径的增大而降低,且使用各种孔径滤膜都可以成功检测到目标生物。室温条件和冷藏条件下保存6h的水样环境DNA检出的长江江豚DNA拷贝数之间无显著差异(P>0.05)。在长江干流江苏段选取18个采样点,其中观测到长江江豚出现的8个检测点均成功检测出目标生物DNA,且随长江江豚数量增加水样中检出的长江江豚DNA拷贝数也增加。两者的拟合曲线为二项式曲线y=991x2-3320x+8974,R2=0.90;在未观测到长江江豚的10个疑似点中有3个呈阳性结果,通过拟合曲线估算,分别存在6、4、9头长江江豚。