【摘 要】
:
准确掌握鱼类多样性及其资源时空分布规律是鱼类资源养护和利用的基本前提和重要基础。环境DNA宏条形码(e DNA metabarcoding)技术能以省力且非入侵性的方式快速监测整个生态系统的生物多样性,但该技术当前仍需与常规资源调查方法开展比较研究,从而明确这一技术在热带岛礁毗邻复杂海域中应用的可靠性。本研究以蜈支洲岛毗邻海域为代表,采用底拖网和环境DNA宏条形码技术对当地鱼类多样性及其资源状况开
论文部分内容阅读
准确掌握鱼类多样性及其资源时空分布规律是鱼类资源养护和利用的基本前提和重要基础。环境DNA宏条形码(e DNA metabarcoding)技术能以省力且非入侵性的方式快速监测整个生态系统的生物多样性,但该技术当前仍需与常规资源调查方法开展比较研究,从而明确这一技术在热带岛礁毗邻复杂海域中应用的可靠性。本研究以蜈支洲岛毗邻海域为代表,采用底拖网和环境DNA宏条形码技术对当地鱼类多样性及其资源状况开展四个航次的周年研究,评估蜈支洲岛毗邻海域鱼类多样性与群落结构的季节性特征,并进一步评估环境DNA宏条形码技术在解析生境复杂海域的鱼类物种组成、相对资源量以及群落水平生态学特征等问题时的可靠性和有效性。主要研究结果如下:(1)采用底拖网共捕获鱼类174种,隶属2纲12目65科123属,其中常年种(如:宽条鹦天竺鲷(Ostorhiegnchus fasciatus)、准大头狗母鱼(Trachiocephalus myops)和少鳞(?)(Uranoscopus oligolepis)等)为主导该海域鱼类资源量季度变化的主要类群。此外,海域趋礁性鱼类种类数占有较高的比重(35.6%),且全年大部分季度(除秋季)群落组成主要为体型较小的幼鱼,表明海域为典型的热带岛礁海域,有聚集鱼类和保育幼鱼的重要作用。与该海域2019年的渔业资源调查数据比较,其鱼类组成丰富度与均匀度高度一致,鱼类群落未发生生态位交替失调现象,提示了蜈支洲岛毗邻海域鱼类群落结构较为稳定且资源状况良好。(2)采用环境DNA宏条形码技术共检测到79种鱼类,隶属于1纲11目45科68属。优势目为鲈形目,与同为岛礁生境的底拖网调查结果一致。全年调查均被检出的15种共有种(如:高鳍带鱼(Trichiurus lepturus)、六带豆娘鱼(Abudefduf sexfasciatus)和南洋美银汉鱼(Atherinomorus lacunosus)等)占据总检出丰度的65%,表明上述物种为海域年际的主要鱼类环境DNA释放源。此外环境DNA宏条形码技术能够监测到12种中上层鱼类,可有效填补底拖网调查方法缺失的鱼类多样性信息。从水文气候影响来看,旱季(春夏季)站位间样品重复性较好、具有更高的检出能力和监测效率;而雨季(秋冬季)站位间样品重复性较差且多样性指数较低。(3)为比较两种调查方法的结果,对四个航次底拖网与环境DNA宏条形码技术的鱼类资源调查数据进行整合。共检测出蜈支洲岛毗邻海域194种鱼类,隶属于14目68科135属,其中共有种占比为24.7%(48种)。环境DNA宏条形码技术与底拖网调查在群落结分布格局、多样性指数的季节性变化规律、站位样品数据重复性等均具有一致性结果。环境DNA的相对丰度与生物量最高的前8个共有种的相对生物量存在低度线性相关,但环境DNA宏条形码技术与底拖网调查检测毗邻海域鱼类物种多样性组成存在较大差异,主要原因为1)公开数据库条形码资源不足;2)12S-V5引物通用性不足,以及对鱼类物种扩增特异性效果一般;3)采样策略仍需进一步优化以捕获复杂生境特殊类群环境DNA。本研究的结果可为热带海洋岛礁毗邻海域复杂生境的环境DNA宏条形码技术鱼类资源监测提供量化参考。更完善的环境DNA宏条形码参考序列数据库、多引物组合联用以及更细化的采样策略是未来环境DNA宏条形码技术监测技术应用于热带岛礁毗邻海域研究中可以优化的三大方向,可在后续研究中进一步提升以适应复杂岛礁毗邻海域的鱼类资源监测需求。
其他文献
本研究以水产养殖行业常见的病原微生物为研究对象,基于课题组自主研发的荧光-光电记录式微生物检测仪器FORBIDTM微生物快速分析仪,探索病原微生物准确、高效的特异性检测策略,并构建了两种病原微生物的快速检测模式,为病原微生物快速检测提供了新的思路和方法。主要研究内容如下:(1)分别利用荧光和比色两种检测原理探究了大肠埃希氏菌和菌落总数的快速检测策略。针对靶标菌株进行特异性、准确度及灵敏度的检测评估
近年来,海水升温、悬浮物浓度增加和营养富集等环境问题日益凸显,已严重威胁珊瑚礁生态系统的平衡与安全。大部分造礁石珊瑚对环境变化较为敏感,但滨珊瑚表现出较强的环境适应性。本研究以团块滨珊瑚(Porites lobata)、普哥滨珊瑚(Porites pukoensis)和澄黄滨珊瑚(Porites lutea)等三种滨珊瑚为研究对象,采用生理生态学方法,调查研究了西沙群岛、三亚和长圮港礁区中滨珊瑚分
为深入探究南海西沙海域中产蛋白酶与多糖降解酶的芽孢杆菌的分布特征,以及相关海洋环境因子对芽孢杆菌菌群分布和其产酶状况的影响。本研究从西沙海域39个站位中采集了海水、底泥、海草、珊瑚4类样品,并对样品中可培养性芽孢杆菌进行了分离、筛选和鉴定。主要结果如下:(1)采用梯度平板稀释法和16S rDNA基因鉴定的方法,从西沙海域成功分离到193株芽孢杆菌,这些芽孢杆菌分属于19个种,包括拟蕈状芽孢杆菌(B
近年来,随着对虾养殖集约化程度的提高,对虾疾病问题日益突出,过度使用抗生素会产生许多副作用,例如影响对虾机体健康、污染养殖水体环境、抗生素的残留易导致耐药性致病菌的产生等,这些副作用严重危及到人类身体的健康。益生菌是具有良好应用前景的抗生素替代品之一,粪肠球菌是人和动物肠道中的常驻有益菌,在畜牧业中具有良好的应用效果,但是在水产养殖中的应用研究还不够深入。本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus
随着水产养殖业的快速的发展,高密度集约化养殖已经成为重要发展趋势。随之而来的养殖环境恶化、抗生素滥用以及疾病频发等问题一直严重困扰着养殖业者。尽管益生菌的广泛应用为解决上述问题带来了一丝曙光,但大量使用商业益生菌制剂会增加养殖成本并挤压利润空间。近年来养殖业者通过大量养殖实践,应用简易的开放式培养工艺将商业购买的益生菌制剂进行扩大培养。其产物进一步应用于对虾高密度养殖,在调控养殖水体水质与养殖动物
杀鱼爱德华氏菌(Edwardsiella piscicida,此前被称为Edwardsiella tarda)是一种重要的鱼类病原体,可感染包括牙鲆和罗非鱼在内的多种经济鱼类,但其致病机制和许多新的毒力因子仍有待揭示。硫氧还蛋白还原酶(TrxB/TrxR)在细菌氧化应激过程中发挥重要作用,但它的功能在杀鱼爱德华氏菌中很大程度上是未知的。在本研究中,我们将杀鱼爱德华氏菌中的TrxB命名为TrxBEp
凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长快、营养丰富、肉质鲜美,是甲壳动物中产量最高的水产养殖品种。集约化养殖造成的水质下降使得对虾疾病频发,人们常用抗生素来防治对虾疾病,这引发了细菌抗药性、环境污染和食品安全等问题。益生菌、益生元和中草药不仅可以促进对虾的生长和消化,还能提高对虾的免疫力以抵御病原体的入侵,是绿色环保的抗生素替代品。本研究以凡纳滨对虾为实验对象,选择具有较强产酸
珊瑚礁生态系统具有生物多样性较高、生态服务功能显著等特点,是我国重要的海洋生态系统。但是,近年来由于全球气候变化和人类活动加剧,我国珊瑚礁生态系统退化严重,亟待开展保护和恢复。已有研究发现,在面临环境胁迫时部分珊瑚的水螅体能自主脱离并重新附着形成新珊瑚,这种独特的无性繁殖方式为造礁石珊瑚的人工培育提供了新思路。本研究拟以鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)为研究对象,观察水
近年来,水产养殖病害对水产品经济造成重大损失,污染水体环境,使水产品质量受到严重冲击。使用抗生素类药物是有效治疗水产动物病害的一种手段,但由于抗生素使用不规范而产生的耐药菌对水生动物病害防治带来了新的问题。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是一类常见的人畜共患多重耐药细菌,可以通过养殖环境等途径传播到人,对公
豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)又名东星斑,是一种十分名贵的海洋养殖鱼类,主要分布于波斯湾至太平洋之间的暖水区域。然而,随着豹纹鳃棘鲈繁育和养殖的不断发展,苗种繁育和成鱼生产中出现的各类病害也日益增多,已严重制约了其养殖业的健康发展。鱼类细胞系是一个低成本、高重复的离体培养系统,具有高度可精确控制的特性,在病毒学、免疫学、肿瘤学、基因组研究、毒理学等方面都具有很高的使用价