eDNA专题|从水面到底部,用eDNA读懂沉默的底栖生物

研究1:基于沉积物eDNA宏条形码技术探究北极群落的环境驱动因素

Geraldi, N. R. et al. Environmental drivers of Arctic communities based on metabarcoding of marine sediment eDNA. Proc. R. Soc. B. 291, (2024).

本研究基于北极海洋沉积物样本,采用环境DNA(eDNA)宏条形码技术,探讨底栖微真核生物群落的组成及其环境驱动因素。研究团队采集了格陵兰和斯瓦尔巴多个海域的沉积物样本,通过18S rRNA基因V7和V9区域的引物对,进行高通量测序和群落分析。该研究检测到了 27 个不同的门和 99 个不同的目。不同引物对可捕获互补的生物类群,且底栖群落结构在不同海区呈现显著差异,主要受到温度、初级生产力、海冰覆盖等环境变量影响。该研究强调使用多套引物在全面评估底栖多样性中的重要性,同时揭示了北极地区海洋生物群落对气候变化的敏感响应,为极地生态系统监测提供了基础数据与技术范式。

样本信息:沉积底泥;取沉积物核心柱的顶部2厘米(0–2 cm)

引物信息:

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研究2:威尼斯湖底底栖无脊椎动物及入侵物种的 eDNA 研究

Martino, F. et al. Linking Water to the Bottom: eDNA Study of Benthic Invertebrates and Invasive Species in the Venice Lagoon. Environmental DNA 7, (2025).

本研究基于环境DNA(eDNA)宏条形码技术,探索了水体样本在监测泻湖底栖无脊椎动物群落中的应用潜力。研究团队在2018年至2019年期间,于意大利威尼斯泻湖的两个典型站点共采集了九次表层水样,采用线粒体16S rRNA引物对eDNA进行扩增和高通量测序。结果共检测到80个分类单元,其中超过三分之二为底栖无脊椎动物类群,涵盖软体动物、棘皮动物等。研究发现,水体eDNA信号可有效反映底栖群落组成,并揭示了显著的空间异质性和季节性变化。此外,监测中还识别出多个已知或潜在的入侵物种,凸显了eDNA技术在沿海生态系统早期预警和长期监测中的应用前景。该研究表明,水体eDNA可作为泻湖等浅水系统中非侵入性、高效的底栖生态监测工具。

样本信息:对10L表层水使用1.2微米和0.45微米孔径滤膜过滤。

扩增目标:线粒体 16S rRNA 基因片段,引物原设计用于棘皮动物(如海星)检测,但在本研究中验证对多类底栖无脊椎动物有效。

引物序列:F-TCCAACATCGAGGTCGCAA;R-ACGAGAAGACCCTRTYGAG

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