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我校水生态健康与环境安全研究团队基于环境DNA技术在鱼类多样性研究方面取得系列研究进展

发布时间:2023-09-11 浏览次数:

 

鱼类多样性作为生物多样性的重要组成部分,不仅可以调节水生态系统的稳定性和恢复力,还可作为评价水生生态系统健康状态的关键性指标。传统的渔业资源调查大多以捕捞为主,不仅成本高、费时费力,并且会对鱼类个体甚至生态系统造成一定损害,其调查结果的准确性还依赖于捕捞网具的选择以及调查者丰富专业分类经验。同时,当前长江十年禁渔背景下,基于传统捕捞的大规模调查已成为过去式。环境DNA宏条形码(environmental DNA metabarcodingeDNA metabarcoding)技术作为一种高效、非侵入性且易于标准化操作的物种检测方式,可以直接从环境样本(土壤、沉积物、水等)中获得遗传物质,很大程度上弥补了传统方式的种种不足。近期,我校生命科学学院李英文教授领衔的水生态健康与环境安全研究团队,综合利用环境DNA技术在长江流域鱼类多样性监测方面取得系列研究成果

一是研究团队分别利用eDNA技术对长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段以及长江重庆段四大家鱼国家级水产种质资源保护区的鱼类多样性现状进行了检测。研究结果探索了适用于长江流域鱼类多样性监测和保护的新方法,为后期长江十年禁渔效果评估提供一定的基础资料。同时也进一步验证了,在现阶段的长江流域鱼类资源监测中,可根据监测任务的需要,将eDNA技术与传统监测方法结合使用,用于快速调查长江流域鱼类的多样性组成及分布。相关研究成果分别以题为基于eDNA技术的长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段鱼类多样性研究(DOI: 10.7541/2021.2021.132发表在水生生物学报(学科级期刊A2,硕士生王梦为第一作者,李英文教授和沈彦君副教授为共同通讯作者,长江十年禁渔专刊首篇论文)和题为“Application of eDNA metabarcoding for monitoring the fish diversity of the Jiangjin to Fuling section of the upper reaches of the Yangtze River DOI: 10.1007/s10750-023-05297-1发表在Hydrobiologia期刊上(中科院2区,硕士生程如丽为第一作者,沈彦君副教授为通讯作者)。上述研究成果受到重庆市农业农村委员会重庆市长江流域水生生物资源及重要生境监测项目、三峡库区重庆段外来水生生物入侵途径及防控研究项目和重庆市林业局长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段外来水生动物入侵风险评估及防治对策研究等项目支持。

二是淡水生态系统正在遭受人类带来的巨大威胁,生境异质是导致鱼类多样性下降此现象在乌江尤其突出,乌江干流连续的激流河道已被11级梯级水电分割成12个相互隔离的栖息片段。由于传统调查方法无法全面及时高效的检测梯级水电影响下的鱼类群落演变且对水生态环境损害较大,因此,自2019年开始,团队成员采用高效、非入侵的eDNA技术对乌江干流进行了水生态调查。研究结果表明了梯级水电开发背景下鱼类对环境变化的多样性响应,在鱼类优势种、优势生态类型等层面发生了重大转变。研究结果也为后期梯级开发对鱼类多样性格局的影响评价提供基础资料,也能为该区域的鱼类多样性保护措施优化提供一定的科学依据。相关研究成果分别以题为基于环境DNA技术的乌江干流梯级水电库区的鱼类多样性(DOI: 10.11964/jfc.20220313387发表在水产学报(学科级期刊A2)和题为“eDNA metabarcoding reveals differences in fish diversity and community structure in heterogeneous habitat areas shaped by cascade hydropowerDOI: 10.1007/s10750-023-05297-1发表在Ecology and Evolution上(中科院2区,硕士生程如丽为两篇论文第一作者,沈彦君副教授为通讯作者)。上述研究成果受到重庆市农业农村委员会重庆市长江流域水生生物资源及重要生境监测项目和国家自然科学基金梯级开发对不同栖息水层鱼类遗传多样性的影响研究-以乌江干流梯级为例等项目支持。

目前,该研究团队带头人李英文教授正带领团队成员刘智皓副教授、陈启亮教授、沈彦君副教授和众多研究生持续在长江流域开展水生生物多样性及其生境调查和保护修复研究,不断为长江大保护及其水生生物资源恢复贡献力量!

 

 

 

 

 

 

水生态健康与环境安全研究团队成员野外调查

(供稿:水生态健康与环境安全实验室)