环境DNA宏条形码监测湖泊真核浮游植物的精准性

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：张丽娟,徐杉,赵峥,周小华,冯庆,杨江华,李飞龙,王志浩,张效伟

单位：南京大学环境学院, 污染控制与资源化国家重点实验室, 南京 210023,昆明学院昆明滇池(湖泊)污染防治合作研究中心, 昆明 650214,昆明市河湖生态健康评估与修复院士工作站, 昆明 650214,昆明学院昆明滇池(湖泊)污染防治合作研究中心, 昆明 650214,昆明市河湖生态健康评估与修复院士工作站, 昆明 650214,昆明学院昆明滇池(湖泊)污染防治合作研究中心, 昆明 650214,昆明市河湖生态健康评估与修复院士工作站, 昆明 650214,昆明学院昆明滇池(湖泊)污染防治合作研究中心, 昆明 650214,昆明市河湖生态健康评估与修复院士工作站, 昆明 650214,南京大学环境学院, 污染控制与资源化国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化国家重点实验室, 南京 210023,昆明学院昆明滇池(湖泊)污染防治合作研究中心, 昆明 650214,昆明市河湖生态健康评估与修复院士工作站, 昆明 650214

摘要：环境DNA（eDNA）宏条形码（metabarcoding）技术是一种基于分子的生物多样性高效监测手段，近年来越来越多地被应用于生态环境中生物要素的监测和评估.开展eDNA宏条形码监测技术的标准化和规范化研究，是将其业务化推广应用的前提.本研究以高原湖泊滇池和抚仙湖的真核浮游藻类为研究对象，探究了基于18S-V9宏条形码测序深度对生物多样性监测的影响；通过分析平行样本间物种分类单元的交叉率及α多样性的变异率（coefficient of variation，CV），评估了eDNA宏条形码监测真核浮游藻类结果的精确性.并采用eDNA宏条形码监测数据评估了滇池和抚仙湖北的真核藻类多样性.结果表明：①测序深度显著影响宏条形码技术检出物种的数目，适合滇池和抚仙湖北的eDNA真核藻类多样性分析的测序深度为≥30000条；②重复样品（n=3）间遗传分类单元（OTU）交叉率达到45.97%±1.67%，可注释分类单元（属）交叉率达到64.21%±3.25%，α多样性的变异率<10%.③基于现有DNA条码数据库，滇池和抚仙湖北分别鉴定出真核藻类75属和90属，覆盖本地历史记录形态学物种的62.5%和71.05%.④滇池不同水深的真核藻类多样性无明显差异，抚仙湖的真核藻类多样性具有显著垂直分布特征.和抚仙湖北部相比，滇池真核藻类多样性显著偏低，滇池南部的生物多样性明显高于中部和北部（P<0.05）.综上，本研究建立了eDNA宏条形码技术监测结果的精确性评价方法，验证了基于18S-V9引物监测真核浮游植物多样性的可行性，结果可促进eDNA宏条形码监测技术推广与应用.

关键词：环境DNA(eDNA),宏条形码,真核浮游植物,生物多样性,精确性,