在水中使用DNA来讲述有河流,湖泊和海洋中有多少鱼

日本杰克鲭鱼

研究人员通过环境DNA浓度的定量测量,研究人员“算”日本杰克鲭鱼(Trachurus japonicus)在日本Maizuru海湾。信誉:京都大学雷吉米亚达

河水,湖水和海水含有脱氧核糖核酸属于动物和植物等生物。生态学家已经开始积极分析这种DNA分子,称为环境DNA,以评估宏生物的分布。然而,挑战仍然是环境DNA的定量应用。

在分子生态学发表的研究文章中,来自国家环境研究所,东北大学,秋叶大学,京都大学的研究人员,北海道大学和科比大学报告了一种新的方法,用于通过在水中测量环境DNA的浓度来估算鱼类种群(或更普遍,靶水生物种)的群体丰富的方法。他们的结果表明了拟议的定量方法,无侵入水生生态系统的潜力。

DNA分子从存在的生物释放,通过水流运输,最终降低。在自然环境中,这些过程可以以复杂的方式运行。

“这种复杂化并限制了基于环境DNA的传统人口量化方法,其中环境DNA浓度与人口丰富的浓度之间存在明确关系,”国家环境研究所研究所的研究助理凯希·福达亚解释说:本文的牵头作者。

“我们认为,当我们通过环境DNA估计人口丰富时,应占这些环境DNA,脱落,运输和退化的这些基本过程,”他说。

作者通过采用数值流体动力学模型来实现这个想法,该模型明确地占了模拟水上区域内环境DNA浓度分布的过程。“通过在”反向方向“中解决这一模型,我们可以根据观察到的环境DNA浓度分布估算鱼群丰富,”Fukaya解释说。

日本Maizuru Bay的案例研究证实,通过该方法获得的日本杰克鲭鱼(Trachurus japonicus)的人口丰富的估计与定量回声发声方法的估计相当。

“本研究中提出的理念和框架形成了通过环境DNA分析对生态系统进行定量监测的基石。通过结合现场观察,分子生物学技术,以及数学/统计学建模,环境DNA分析的范围将扩大到目标物种的存在或缺失的测定之yabo124外,“来自东北大学的Michio Kondoh教授,从而领导5.5年环境DNA研究项目,由日本科技机构(Crest)资助。

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参考:“通过整合环境DNA和流体动力学建模的定量数据来估计鱼群丰富”,通过Keiichi Fukaya,Hiroaki Murakami,Seokjin Yoon,Kenji Minami,Yutaka Osada,Satoshi Yamamoto,Reiji Masuda,Akihide Kasai,Kazushi Miyashita,Toshifumi Minoto和MichioKondoh,2020年6月30日,分子生态学
DOI:10.1111 / MEC.15530

这项工作得到了JST Crest Grant Number JPMJCR13A2,日本的支持。

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