人工模拟条件下环境DNA 宏条形码技术的定量分析初探*

牟 铭 李 昂 赵新宁 柳淑芳① 庄志猛

(1. 上海海洋大学水产与生命学院 上海 201306；2. 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 山东 青岛 266071)

环境 DNA 宏条形码技术(environmental DNA metabarcoding)可以通过高通量测序对环境 DNA(eDNA)进行多物种分类鉴定。随着eDNA 宏条形码技术的应用和发展，该技术对群落中单一或组合物种的定量评估逐渐显现出优势。无论是水族箱或中观实验等小型生态系统(Minamotoet al; Moyeret al, 2014;Pilliodet al, 2013; Thomsenet al, 2012; Doiet al,2017)，还是江河湖泊等自然淡水系统(Doiet al, 2017;Lacoursiererousselet al, 2016)，甚至是开放式的海洋系统(Joet al, 2017)，研究人员都尝试过使用eDNA宏条形码技术测算种群相对数量。大量研究表明，特定环境中物种的个体数量和基于eDNA 宏条形码技术获得的高通量测序reads 数之间具有明显的相关性。Evans 等(2016)设计了一个包含鱼类和两栖类的中观实验，证明水体中物种个体数或生物量相对丰度与eDNA 宏条形码技术获得的高通量测序reads 数呈正相关；Hanfling 等(2016)对比较了一个天然湖泊的长期监测鱼类丰度结果与eDNA 宏条形码技术得到的高通量测序reads 数之间的相关性，结果表明二者呈正相关；Thomsen 等(2016)研究发现，当将鱼类的eDNA 高通量测序reads 数聚类到“科”的分类等级时，eDNA 宏条形码技术测得的深海生境中的生物量与传统拖网捕捞数据比较吻合。可以预见，eDNA 宏条形码技术具有快速测算群落中物种丰度的潜能，将成为资源保护和管理中具有应用前景的调查工具。

然而，通过对已发表的相关文献进行梳理和归纳，发现当前大多数利用eDNA 高通量测序结果的reads 数来评估自然环境中生物相对数量的研究并不能得到明确的量化关系结果(Limet al, 2016)。……