通過環(huán)境DNA識別物種
環(huán)境DNA分析可以檢測水生物,而無需先捕獲它們。慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)的一個團(tuán)隊首次系統(tǒng)地研究了各種環(huán)境因素對環(huán)境DNA分析的影響。通過這樣做,研究人員向該方法的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用邁出了重要的一步,用于監(jiān)測水體。
可以使用分子分析檢測動物釋放到水生環(huán)境中的DNA。該檢測方法稱為使用水樣的環(huán)境DNA(eDNA)。然而,該方法在所有水體中不能同樣良好地起作用,因此很可能受到每個水體中各自條件的影響。這可包括水中的有機(jī)和無機(jī)組分或流動條件。到目前為止,幾乎沒有研究個體因素對分析程序的影響程度。
來自TUM水生系統(tǒng)生物學(xué)和分子動物學(xué)部主席的研究員Bernhard Stoeckle博士和Sebastian Beggel博士研究了實驗中各種環(huán)境因素對eDNA分析的影響。該實驗的想法是基于先前對本地貽貝物種的eDNA研究。
在系統(tǒng)的實驗室設(shè)置中,屬于入侵物種的魚 - 圓形蝦虎魚(Neogobius melanostomus) - 在不同的流動條件下,在有和沒有沉積物的情況下,以不同的密度保存在水族箱中,并在規(guī)定的時間段后從水中移除。時間。
隨后,研究人員在六天的時間內(nèi)定期取水樣,以便能夠評估eDNA分析隨時間的效率。此外,研究人員還添加了幾種物質(zhì),這些物質(zhì)可能會阻礙分子分析,如藻類,腐殖質(zhì)和無機(jī)懸浮顆粒,這些物質(zhì)也存在于自然生態(tài)系統(tǒng)中。
“這一點尤為重要,否則我們無法將這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于該領(lǐng)域的eDNA研究,”Bernhard Stoeckle解釋說。為了找出哪些因素影響最大,研究人員然后將所有水樣的eDNA結(jié)果進(jìn)行了比較。
因素的影響程度隨時間而變化
一方面,實驗評估表明,在整個持續(xù)時間內(nèi),流動條件,沉積物的存在與否以及魚類密度僅相互結(jié)合對分析產(chǎn)生影響。另一方面,事實證明,因素的影響程度隨著時間的推移而發(fā)生了很大變化。
在添加的抑制劑中,有機(jī)物質(zhì)(腐殖質(zhì))干擾分析最多。它們通常完全排除了該方法的成功應(yīng)用。只能在41%的檢測樣本中檢測到DNA。藻類也有相似的效果,盡管不太明顯。“我們的研究結(jié)果清楚地表明,在進(jìn)行eDNA分析時,為了能夠正確解釋結(jié)果,環(huán)境條件也被考慮在內(nèi)是多么重要,”Bernhard Stoeckle說。
根據(jù)實驗結(jié)果,可以得出結(jié)論,特定的環(huán)境條件極大地干擾了環(huán)境DNA實驗,在某些情況下使得檢測物種變得困難甚至不可能。
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