隨著生物多樣性保護(hù)和可持續(xù)管理需求的日益增長(zhǎng)，環(huán)境DNA（eDNA）監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為生態(tài)研究和物種保護(hù)的重要工具。中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)姚蒙副研究員近期在《SCIENCECHINA Life Sciences》雜志上發(fā)表綜述文章，深入探討了eDNA監(jiān)測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化及其在水生生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)在東湖進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)證研究，驗(yàn)證了eDNA技術(shù)在實(shí)際監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果，相關(guān)論文發(fā)表在《Water》雜志。

綜述文章概述了eDNA監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理，即通過(guò)分析水體等環(huán)境樣本中的微量DNA等來(lái)檢測(cè)和量化各種生物的存在。詳細(xì)介紹了當(dāng)前eDNA采集和檢測(cè)技術(shù)的綜合概述，強(qiáng)調(diào)了在水生生態(tài)監(jiān)測(cè)中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的必要性（圖1、圖2）。探討了水體環(huán)境的復(fù)雜性，從溪流到深海，以及這些環(huán)境對(duì)eDNA捕獲和分析所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。文章還討論了eDNA監(jiān)測(cè)中的新興技術(shù)，如CRISPR-Cas和納米孔測(cè)序，這些技術(shù)使得精確和快速的生物多樣性檢測(cè)成為可能（圖3）。文章中特別提到了由團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Tri-Mode eDNA Sampler（圖4），這是一種創(chuàng)新的eDNA采樣設(shè)備，能夠根據(jù)需要切換不同的操作模式，提高了采樣的靈活性和效率。文中還提到了該團(tuán)隊(duì)與多個(gè)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合建設(shè)的水生生物eDNA數(shù)據(jù)庫(kù)（AeDNA，http://aedna.ihb.ac.cn/），旨在實(shí)現(xiàn)水生生物的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、追溯和預(yù)警的綜合能力。

在東湖的實(shí)證研究中，科研團(tuán)隊(duì)使用Tri-Mode eDNA Sampler采樣方法、AeDNA數(shù)據(jù)庫(kù)及其配套分析方法，對(duì)東湖中的魚(yú)類(lèi)群落進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。檢測(cè)到了隸屬于16個(gè)科、36個(gè)屬的共51種魚(yú)類(lèi)，揭示了不同采樣地點(diǎn)之間群落結(jié)構(gòu)的差異，驗(yàn)證了設(shè)備的性能和方法的可重復(fù)性。

這兩項(xiàng)研究的結(jié)合，不僅展示了eDNA監(jiān)測(cè)技術(shù)的理論進(jìn)展，也證實(shí)了其在實(shí)際生物多樣性評(píng)估中的有效性。該團(tuán)隊(duì)的工作為生態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供了新的視角和工具，對(duì)于推動(dòng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

圖1 水生態(tài)eDNA監(jiān)測(cè)的三類(lèi)方式

圖2 水生態(tài)eDNA監(jiān)測(cè)應(yīng)用的新設(shè)備

圖3 新檢測(cè)技術(shù)在eDNA研究中的應(yīng)用

圖4 Tri-Mode eDNA Sampler

中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士后陸蘇祥為綜述文章第一作者，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員與北京大學(xué)姚蒙副研究員為綜述文章共同通訊作者。

綜述文章鏈接：

https://doi.org/10.1007/s11427-023-2493-5

研究文章鏈接：

https://www.mdpi.com/2073-4441/16/5/631