隨著(zhù)生物多樣性保護和可持續管理需求的日益增長(cháng)，環(huán)境DNA（eDNA）監測技術(shù)已成為生態(tài)研究和物種保護的重要工具。中國科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員團隊聯(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監測技術(shù)的標準化、自動(dòng)化及其在水生生態(tài)系統中的應用。同時(shí)，團隊在東湖進(jìn)行了一項實(shí)證研究，驗證了eDNA技術(shù)在實(shí)際監測中的應用效果，相關(guān)論文發(fā)表在《Water》雜志。

綜述文章概述了eDNA監測技術(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)檢測和量化各種生物的存在。詳細介紹了當前eDNA采集和檢測技術(shù)的綜合概述，強調了在水生生態(tài)監測中實(shí)現標準化和自動(dòng)化的必要性（圖1、圖2）。探討了水體環(huán)境的復雜性，從溪流到深海，以及這些環(huán)境對eDNA捕獲和分析所帶來(lái)的挑戰。文章還討論了eDNA監測中的新興技術(shù)，如CRISPR-Cas和納米孔測序，這些技術(shù)使得精確和快速的生物多樣性檢測成為可能（圖3）。文章中特別提到了由團隊研發(fā)的Tri-Mode eDNA Sampler（圖4），這是一種創(chuàng )新的eDNA采樣設備，能夠根據需要切換不同的操作模式，提高了采樣的靈活性和效率。文中還提到了該團隊與多個(gè)團隊聯(lián)合建設的水生生物eDNA數據庫（AeDNA，http://aedna.ihb.ac.cn/），旨在實(shí)現水生生物的調查、監測、追溯和預警的綜合能力。

在東湖的實(shí)證研究中，科研團隊使用Tri-Mode eDNA Sampler采樣方法、AeDNA數據庫及其配套分析方法，對東湖中的魚(yú)類(lèi)群落進(jìn)行了監測。檢測到了隸屬于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)之間群落結構的差異，驗證了設備的性能和方法的可重復性。

這兩項研究的結合，不僅展示了eDNA監測技術(shù)的理論進(jìn)展，也證實(shí)了其在實(shí)際生物多樣性評估中的有效性。該團隊的工作為生態(tài)監測領(lǐng)域提供了新的視角和工具，對于推動(dòng)環(huán)境保護和可持續發(fā)展具有重要意義。

圖1 水生態(tài)eDNA監測的三類(lèi)方式

圖2 水生態(tài)eDNA監測應用的新設備

圖3 新檢測技術(shù)在eDNA研究中的應用

圖4 Tri-Mode eDNA Sampler

中國科學(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