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水生生物入侵的现状及现代监测手段

 发布时间:2021-12-10 点击量:423

  


  中国已成为外来生物入侵最严重的国家之一,据“第二届国际生物入侵大会"公布数据,截至2013年入侵中国的外来生物已经确认有544种,其中大面积发生、危害严重的达100多种。在国际自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中,入侵中国的就有50余种。其中,近10年来新入侵中国的外来生物至少有20余种,平均每年新增约2种,其速度之快令人担忧。在入侵的生物中,约有20%是水生生物入侵物种,其中影响较大,已造成严重危害的主要有水葫芦、大米草、食人鲳、福寿螺等。

由于这些物种具有高度发达的繁殖能力、*的环境适应能力、资源掠夺能力,再加上无天敌制约状态,很快就适应了新环境,并逐步扩散、爆发,形成灾害:一是经济危害。据农业部统计,每年我国因外来生物入侵造成的经济损失约为2000亿元。二是生态破坏。外来物种在入侵后,依靠其强势的竞争能力,迅速压制土著种,破坏原生态系统的稳定,导致水域生物多样性大幅下降。20世纪60年代以前,我国主要水生植物有l6种,水生动物68种,但80年代以来由于水葫芦的疯长,大部分水生植物相继消亡,水生动物至今仅存30余种。三是遗传侵蚀。入侵物种确立强势地位后,在压制、灭绝部分土著物种的同时,通过基因交流的方式,对土著种形成遗传侵蚀。如外来的虾夷扇贝与土著的栉孔扇贝杂交;加拿大一枝黄花不但可与同属植物杂交,还与不同属的假蓍紫菀杂交。四是健康威胁。在引入的同时,病原微生物也随之而来,严重威胁人体及其他生物健康。如帕金虫病原体是随美洲海域扇贝侵入的,彩虹病毒和桃拉病毒的侵入载体则分别是大菱鲆和南美白对虾。

 

 

接下来主要介绍一种应对水生生物入侵有效的监测手段—eDNA技术(环境DNA技术)

 

 

利用eDNA技术应对水生生物入侵可用如下流程展示:

 

第一:采集水样,利用美国smith公司研发的—"背负式水体基因采样器*"采集水体中的DNA信息

第二步:现场过滤至其专用的自封式滤膜套装*Self-preserving filter pck,保存即可。

第三步:DNA提取/纯化

第四步:利用qPCR扩增DNA

第五步:分析qPCR结果

第六步:生成报告(有无检测到阳性指标以及阳性指标的数值)

 

 

 

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注释:

 

 

1.背负式水体基因采样器*: 是美国华盛顿州立大学研究,史密斯公司制造的针对水体eDNA—环境DNA研究方向的采样系统。目前eDNA 技术已 被应用于目标物种(如入侵物种、濒 系统构成示意图 危物种及其他稀有物种)"有无"的检测, 生物量的估测, 水体生物多样性的调查等,在水生生态系统 的保护中具有广泛的应用前景。

 

2.自封滤膜* :创新设计使用可生物降解/亲水树脂从过滤膜吸收水分,自动保存捕获的

eDNA。大大简化了取样过程,无须冷藏,无须化学防腐剂,或缓冲溶液,只需简单地把过滤

器放回包装和密封它关闭。并且在室温下,DNA 可以稳定保存超过 6 个月!