基于环境DNA宏条形码的洱海鱼类多样性研究

研究使用环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)检测洱海鱼类多样性,探索适用于洱海鱼类多样性监测和保护的新方法。通过水样采集、过滤、eDNA提取、遗传标记扩增、测序与生物信息分析的环境DNA宏条形码标准化分析流程,从洱海16个采样点中获得可检测的9个采样点数据,共检测出17种鱼类,其中土著种5种、外来种12种;鲫(Carassius auratus)、鳙(Hypophthalmichthys nobilis)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和食蚊鱼(Gambusia affinis)为优势种。研究结果表明虽然环境DNA宏条形码无法完全替代传统的鱼类监测方法,但作为一种新兴的生物多样性监测手段,其可用于快速检测洱海鱼类多样性及其空间分布。     

基于环境DNA宏条形码技术的秦淮河生物多样性研究

秦淮河是南京的母亲河,其生物多样性受城市化进程影响面临严重威胁,而物种资源调研是生物多样性保护的基础。环境DNA宏条形码技术较形态学监测是一种简单高效、灵敏度高的新型监测技术。为探究秦淮河浮游生物、底栖动物及鱼类的生物多样性,于2019年7月,采用环境DNA宏条形码技术对其进行了探究,并分析了秦淮河上下游间的差异及环境因子对其群落结构的影响。结果表明:秦淮河共监测到浮游动物13属22种407个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),浮游植物85属60种4445个OTUs,底栖动物16属17种212个OTUs,鱼类53属44种1663个OTUs。其中浮游动物以游泳轮虫目(Ploima)和双甲目(Diplostraca)为主,共占浮游动物63.37%,浮游植物以隐藻门(Cryptomonas)和褐藻门(Ochrophyta)为主,共占浮游植物88.11%,底栖动物中节肢动物门(Arthropoda)占比最高,达91.67%,鱼类中鲤形目(Cypriniformes)占比最高,达69.99%。与秦淮河历史形态学监测数据相比,环境DNA宏条形码技术在...     

DNA宏条形码技术在海洋浮游动物多样性和生态学研究中的应用

浮游动物是海洋生态系统的关键类群,其覆盖门类广泛,多样性高。传统形态鉴定技术需要检测人员具备专业的形态鉴定知识,且费时费力。宏条形码技术无需分离生物个体,而是提取拖网采集到的浮游动物混合样本的总DNA,或者水体中的环境DNA （eDNA）,依托高通量测序平台测序,能够实现对大规模样本快速、准确、经济的分析,在海洋浮游动物生态学研究中得到越来越广泛的应用。分析了DNA宏条形码技术常用的核糖体和线粒体分子标记,在浮游动物多样性和数量研究中的可靠性和不足,并给出在海洋浮游动物群落监测,食物关系分析及生物入侵早期预警等研究中的应用。未来,开发多基因片段组合条形码,发展完备的参考数据库及实现准确的量化研究是DNA宏条形码技术发展的重要方向。     

环境DNA宏条形码在生物多样性研究与监测中的应用

环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)技术通过提取水体、土壤、空气中的环境DNA,使用引物PCR扩增与高通量测序,进行物种鉴定与生物多样性评估.作为一种新的监测技术,相比于传统监测技术更加快捷、准确以及对自然环境的破坏小,因此在一定程度上改变了我们调查地球生物多样性的方式.本文综述了环境DNA宏条形...     

基于环境DNA宏条形码技术研究黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性及其对水文连通性的响应

水文连通对于维护滨海湿地生物多样性至关重要,鱼类多样性作为生物多样性的重要组成部分,了解其对不同水文连通强度的响应具有重要意义。本研究基于环境DNA宏条形码技术(e DNA metabarcoding)检测黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性,分析鱼类物种分布对不同水文连通强度潮沟生境差异的响应特征。利用12S r RNA经典鱼类引物对采集自三级潮沟系统的水样进行高通量测序,共检测出鱼类55种,其中本地鱼类27种、非本地鱼类28种,物种组成以鲈形目为主。各样点序列丰度均较高的鱼类有矛尾刺虾虎鱼(Acanthogobius hasta)、鮻(Planiliza haematocheilus)、长体刺虾虎鱼(Acanthogobius elongatus)等。鱼类多样性在不同水文连通性潮沟间差异明显,其中,二级潮沟群落多样性水平、丰富度指数、物种种类及各种鱼类类群中的个体均匀程度等都明显高于其他两级潮沟。RDA分析显示有6种环境因子与鱼类群落结构显著相关(P<0.05),分别为:硅酸盐(Si O₃^2––Si)、硝酸盐(NO₃     

外来种入侵与物种多样性

在入侵生态学研究方面 ,物种多样性与生物入侵之间的关系已成为当前研究和争论的焦点。自Elton的经典假说提出以来 ,物种丰富度高的群落比物种贫乏的群落更能抵抗外来种入侵的观点得到广泛接受。一些理论模型和多样性处理实验支持了该假说。但现在越来越多的野外观测和实验研究开始对这一经典假说提出异议 ,甚至反对。同时 ,在入侵生态学广泛受到关注的今天 ,大量的实验研究也提出了一些新的观点。本文对Elton经典假说提出以来全球有关物种多样性与生物入侵关系的主要研究及其观点进行了评述 ,以期为我国有关研究工作的开展提供参考。     

利用宏DNA条形码研究浮游动物多样性——以鸭绿江口为例

为评价宏DNA条形码技术在我国海洋生物多样性监测中的应用潜力,采集了22份鸭绿江口浮游动物样品,分别利用宏条形码分子鉴定和形态鉴定方法对优势类群桡足类进行多样性的比较研究。结果显示:(1)利用宏条形码分子鉴定方法共鉴定出4目23科32属229个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),形态方法共鉴定出3目5科5属6种;同时,利用形态鉴定得到的分类阶元多数(目:100%、科:80%、属:80%)能用宏条形码分子鉴定方法鉴定出来,而宏条形码分子鉴定方法鉴定得到的分类阶元多数(目:25%、科:83%、属:88%)却未能用形态鉴定出来,表明宏条形码分子鉴定方法在鉴定物种丰富度方面具有明显优势。(2)利用宏条形码分子鉴定与形态鉴定桡足类的多样性指数呈显著的一致性(r=0.524,P=0.024),表明宏条形码鉴定方法与形态方法在评价物种多样性方面具有较好的可比性。本研究表明宏条形码分子鉴定方法在我国海洋浮游动物业务化监测中具有较高的应用潜力。     

入侵种的DNA条形码鉴定

生物安全研究的范畴涉及任何由生物威胁所造成的风险。随着害虫优先考虑级别的不断变化,以及国家和部门间相互协作的不断加强,对DNA分子鉴定技术的标准化提出了更迫切的要求,而DNA条形码的出现为此类问题的解决提供了很好的机遇。我们以前人对毒蛾和果蝇的研究为例,比较了DNA条形码技术与PCR-RFLP等传统方法的鉴定效果,在此基础上提出了建立一个可对不同入侵种进行快速和准确鉴定的条形码技术平台的构想。     

基于DNA宏条形码技术的蓝彩带蜂粉源植物多样性研究

蓝彩带蜂(Nomia chalybeate Smith, 1875)隶属隧蜂科彩带蜂属,是一种典型的广访花性野生蜜蜂,广泛分布于我国东部地区及日本、韩国、印度、缅甸等国家。本研究基于我国东部9个省份18个不同样地20份蓝彩带蜂蜂粮样本,包括安徽省(AHGZ、AHJZ)、重庆市(CQSMS、CQWS)、福建省(FJSM)、广西省(GXHP、GXLZ)、湖南省(HNHY、HNQY)、海南省(HNLS、HNWC)、江西省(JXGX、JXJG6、JXJG8、JXQY6、JXQY8、JXYZ)、山东省(SDLL)、浙江省(ZJCS)。利用DNA宏条形码研究该蜂粉源植物的多样性,为全面掌握该蜂的粉源植物及保护策略提供理论依据。结果表明该蜂粉源植物共涉及47科,99属,124种,其中黄荆(Vitex negundo)是最优势种、其次是罗伞树(Ardisia quinquegona)和山莓(Rubus corchorifolius)。Alpha多样性指数分析显示：SDLL样本的物种丰富度和多样性最高,FJSM样本的丰富度和多样性最低。不同样地的粉源植物多样性具有差异,但该蜂同一样地不同时期的粉源植物多...     

“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆的入侵现状

[目的] 明确世界自然保护联盟公布的“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆发生分布现状,为我国制定外来入侵物种管控对象和分级管理对策提供依据。[方法] 基于在线数据库系统、文献报道以及外来入侵物种本底调查结果,采用分类统计方法,对物种的分类地位、原产地、在我国的入侵状态及其所在的生态系统进行分析。[结果] 世界100种恶性外来入侵物种已有82种在我国发生分布,包括本地种33种、外来入侵种32种、外来非入侵种16种,以及未明确入侵状态1种。其中,32种外来入侵种包括陆生无脊椎动物8种、哺乳动物2种、鱼类2种、两栖动物1种、爬行动物1种、水生无脊椎动物2种、陆生植物9种、水生植物4种、真菌1种、卵菌1种和病毒1种。以上物种主要分布在东南沿海地区和西南地区,而较少分布在西北地区和东北地区;约75%物种分布在农田、城镇、森林和湿地4类生态系统。[结论] 建议外来入侵物种管理部门重点关注尚未在国内发生分布的18种潜在外来入侵物种,并列入国家外来入侵物种相关管理对象,严防其传入与扩散;严密监控国内已发生且具有潜在危险的外来物种,防止其向可能入侵的生态系统边缘扩散;继续对在国内已发生的外来入侵种实施区域性分级控制管理措施。     

广东湛江火山沟植物与保育

由于火山岩特殊的自然地理条件,其植被的组成与分布也具有特殊性。野外调查表明,湛江火山沟共有维管束植物238种,含种类较多的科为菊科、大戟科、禾本科、蝶形花科、桑科和芸香科。较重要的物种有大果榕、对叶榕、樟树、幌伞枫、假苹婆、桃金娘、野牡丹、鸭脚木、厚皮树等,它们在植被的组成与演替中起着举足轻重的作用。值得注意的是,外来入侵种在本区占有较大比例,这与本区的地理位置和日益增长的外贸、旅游交流等密切相关。该文对植被的组成、外来入侵种的危害作了分析与探讨,并提出了相应的保育措施。     

从有意引入到外来入侵--以意大利蜂Apis mellifera L.为例

原产于欧洲、非洲等地的意大利蜜蜂几个世纪以来被人类频繁地有意引入到其它国家和地区,然而其在带来经济利益的同时,意大利蜂凭借其在诸多方面的竞争优势对当地物种和生态系统产生不利影响。本文主要阐述了意大利蜜蜂引入后对我国本地种——中华蜜蜂造成的负面效应：①中华蜜蜂种群数量急剧下降,甚至在某些地区已到了灭绝的边缘;②影响了以中华蜜蜂作为主要传粉媒介的早花乔木、灌木和草本植物的正常繁育,从而降低了物种多样性,破坏了群落结构及其稳定性。     

Long-lasting modification of soil fungal diversity associated with the introduction of rabbits to a remote sub-Antarctic archipelago

During the late nineteenth century, Europeans introduced rabbits to many of the sub-Antarctic islands, environments that prior to this had been devoid of mammalian herbivores. The impacts of rabbits on indigenous ecosystems are well studied; notably, they cause dramatic changes in plant communities and promote soil erosion. However, the responses of fungal communities to such biotic disturbances remain unexplored. We used metabarcoding of soil extracellular DNA to assess the diversity of plant and fungal communities at sites on the sub-Antarctic Kerguelen Islands with contrasting histories of disturbance by rabbits. Our results suggest that on these islands, the simplification of plant communities and increased erosion resulting from the introduction of rabbits have driven compositional changes, including diversity reductions, in indigenous soil fungal communities. Moreover, there is no indication of recovery at sites from which rabbits were removed 20 years ago. These results imply that introduced herbivores have long-lasting and multifaceted effects on fungal biodiversity as well as highlight the low resiliency of sub-Antarctic ecosystems.