中國生物多樣性受到自然生境喪失與破壞、自然資源過度利用、環境污染、外來物種入侵和氣候變化等因素的不利影響，生態系統、物種和遺傳多樣性均呈現不同程度的退化或喪失。因此，需要加快完善生物多樣性調查監測技術標準體系，推進調查監測工作標準化和規范化，并統籌銜接各類資源調查監測工作，加強生態保護紅線監測，全面推進生物多樣性保護優先區域和黃河重點生態區、長江重點生態區、京津冀、近岸海域等重點區域生態系統、重點生物物種及重要生物遺傳資源調查。——《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃（2023—2030年）》

2023年，中國科學院水生生物研究所聯合湖北省生態環境監測中心站，在武漢東湖6個位點分別采集3份水體樣本，采用MGIEasy 糞便基因組DNA提取試劑盒對水體濾膜進行eDNA提取，再基于ATOPlex建庫試劑通過2步PCR完成文庫制備，隨后在DNBSEQ-G99平臺上耗時僅12小時即完成了測序，最后分析評估了魚類12S rRNA條形碼基因引物Mifish和Metafish的性能，篩選出適用于東湖魚類多樣性監測的遺傳標記。該項研究為eDNA宏條形碼測序技術應用于東湖魚類多樣性監測和研究奠定了基礎。

圖1左：采樣位點地圖；中：采樣現場；右：DNBSEQ-G99測序儀

研究結果1

6個不同位點共檢測到隸屬于16個科、36個屬的共51種魚類，其中有較高比例的鯉科，鲴亞科，鰕虎魚科和鱧科等。也檢出了經濟魚類，如鯉魚（Cyprinus carpio）、鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙魚(Hypophthalmichthys nobilis)、鯽魚（Carassius auratus)等，還檢出了入侵物種，如食蚊魚（Gambusia affinis）。

圖2 兩套引物檢出的物種分布條形圖

研究結果2

通過Beta多樣性分析和Mantel檢驗（Bray–Curtis相異性）顯示，同一位點采集的不同樣本使用Mifish引物檢出的物種差異性比使用Metafish引物檢出的物種差異性更低，因此，Mifish引物更能準確地反映當地魚類群落的真實組成，更適合應用于東湖魚類多樣性監測和研究。

圖3 非度量多維尺度分析（NMDS) 展示魚類群落beta多樣性

圖4 同一采樣位點樣本之間的 Bray-Curtis 相異性

環境DNA技術是生態環境領域最重要的革命性技術之一，具有非侵入性、靈敏度高、可快速識別大量生物群落和易標準化等特點，越來越多地被應用于淡水生態系統魚類多樣性監測和研究。

目前，華大智造已推出基于DNBSEQ-G99和DNBSEQ-E25的環境DNA宏條形碼測序組合產品，覆蓋從eDNA提取到報告全流程，能夠對環境樣本中的生物群落結構進行快速、準確地分析，為生態環境監測與環境科學研究提供工具支撐。當前已賦能湖北、浙江、陜西、深圳等地多家監測單位及科研院校。

未來，華大智造將繼續聯合行業機構，不斷拓展DNBSEQ測序技術在環境監測與科研領域的應用場景，為生態保護提供更強大、更便捷、更高效的自主核心工具。

圖5 華大智造環境DNA宏條形碼測序組合產品

為了讓您更加深入地了解和體驗華大智造環境DNA宏條形碼測序組合產品，現邀請您掃描下方二維碼報名參加華大智造【DNBSEQTM測序技術助力eDNA生物監測】主題體驗班。

參考文獻

1.Yiwen Li. et al. Water 2024. A Comparative Evaluation of eDNA Metabarcoding Primers in Fish Community Monitoring in the East Lake

2.中國生物多樣性保護戰略與行動計劃 （2023—2030年）