DNA宏條形碼技術(shù)作為一種新型生物監(jiān)測(cè)方法,在未來(lái)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中有巨大的應(yīng)用潛力。目前,浮游動(dòng)物DNA宏條形碼監(jiān)測(cè)仍在發(fā)展階段,需要首先對(duì)其（采樣方法、引物選擇和數(shù)據(jù)分析等）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和調(diào)整,然后才能用于常規(guī)流域生態(tài)監(jiān)測(cè)。其中,如何選擇合適的PCR擴(kuò)增引物是DNA宏條形碼生物監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本研究比較了COI、18SV9和16S通用引物在浮游動(dòng)物DNA宏條形碼監(jiān)測(cè)中的差異,為初步建立規(guī)范化的浮游動(dòng)物DNA宏條形碼監(jiān)測(cè)方法提供技術(shù)支撐。結(jié)果表明,16S引物對(duì)浮游動(dòng)物具有更好的特異性,其產(chǎn)生的操作分類單元（operational taxonomic unit, OTU）有88.1%屬于浮游動(dòng)物。雖然18SV9引物具有更高的物種覆蓋度,不僅能擴(kuò)增出浮游動(dòng)物,還能擴(kuò)增出大量藻類和真菌,但其物種識(shí)別敏感性較差,不適合浮游動(dòng)物物種水平多樣性監(jiān)測(cè)。COI引物的浮游動(dòng)物物種特異性、物種覆蓋度和物種識(shí)別敏感性都適中,檢出的浮游動(dòng)物物種數(shù)量高于18SV9引物和16S引物,更加適合浮游動(dòng)物DNA宏條形碼監(jiān)測(cè)。 

【文章來(lái)源】：生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2020,15(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

不同引物檢測(cè)到的OTU數(shù)和序列Reads組成

隨著測(cè)序深度的增加，COI、16S和18SV9檢出的OTU數(shù)量亦不斷增加。當(dāng)測(cè)序深度達(dá)到2 000 000左右時(shí)，16S引物檢出的OTU數(shù)量趨于飽和，平均每10 000條序列新增1.9個(gè)OTU；測(cè)序深度達(dá)到30 000 000時(shí)，COI引物檢出的OTU數(shù)量趨于飽和，平均每10 000條序列新增1.8個(gè)OTU;18SV9引物在測(cè)序深度達(dá)到16 000 000時(shí)檢出的OTU才逐漸趨于平衡，增加率為平均每10 000條序列1.2個(gè)OTU(圖1)。18SV9引物共檢出超過(guò)16 000個(gè)OTU，其中有6 891個(gè)OTU(占總序列的8.6%)屬于未知序列，最后能夠被注釋的OTU有9 450個(gè)(占總序列的91.4%)。僅有1 461個(gè)18SV9的OTU隸屬于浮游動(dòng)物群落，其中，輪蟲(chóng)438個(gè)(占總序列的17.3%)，枝角類159個(gè)(占總序列的3.78%)，橈足類864個(gè)(占總序列的44.75%)(圖2)。

圖2 不同引物檢測(cè)到的OTU數(shù)和序列Reads組成COI和16S引物對(duì)輪蟲(chóng)和枝角類檢測(cè)結(jié)果的一致性要好于對(duì)橈足類檢測(cè)結(jié)果的一致性。大部分輪蟲(chóng)和枝角類都能同時(shí)被這2對(duì)引物檢出，且物種OTU數(shù)量也較為接近(圖4)。雖然，2對(duì)引物檢出的橈足的種類差別不大，但每個(gè)物種對(duì)應(yīng)的OTU數(shù)卻相差明顯。例如16S引物發(fā)現(xiàn)指狀許水蚤(Schmackeria forbesi)僅6個(gè)OTU，但是COI引物卻發(fā)現(xiàn)其OTU數(shù)量超過(guò)30個(gè)。類似的情況還出現(xiàn)在湯匙華哲水蚤(Sinocalanus dorrii)和中劍水蚤(Cyclop sp.)中。18SV9引物中除萼花臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus calyciflorus)的檢出與COI和16S存在較高的一致性外，其他物種的檢出均與另外2對(duì)引物存在較大差異。18SV9中有大量OTU被注釋為鄂足綱(Maxillopoda)，并不能往下細(xì)分。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)境DNA宏條形碼監(jiān)測(cè)水生態(tài)系統(tǒng)變化與健康狀態(tài)[J]. 李飛龍,楊江華,楊雅楠,張效偉.  中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè). 2018(06)
[2]環(huán)境DNA（eDNA）宏條形碼技術(shù)對(duì)枝角類浮游動(dòng)物物種鑒定及其生物量監(jiān)測(cè)研究[J]. 孫晶瑩,楊江華,張效偉.  生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]DNA宏條形碼（metabarcoding）技術(shù)在浮游植物群落監(jiān)測(cè)研究中的應(yīng)用[J]. 張宛宛,謝玉為,楊江華,楊雅楠,李娣,張?jiān)?于紅霞,張效偉.  生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2017(01)



本文編號(hào)：3608263