研究发现eDNA可以帮助检测彩虹胡瓜鱼

Searun彩虹胡瓜鱼 - 一种对新英格兰垂钓者，消费者和海洋生态系统具有文化和生态价值的鱼类 - 正在减少。然而，在缅因州，确定这种下降的程度是困难的。Searun胡瓜鱼很容易被错过，因为它们只在每年春天几个寒冷潮湿的夜晚从更深的水域进入沿海产卵溪流，并在清晨离开溪流。

在一项新的研究中，缅因大学领导的一个研究小组发现，收集和分析环境DNA(eDNA)，即生物体在其环境中脱落的DNA片段，可以帮助检测彩虹胡瓜鱼的存在，具有更高的准确性，效率，安全性和成本效益。它还可能有利于对其他稀有、短暂鱼类的调查。

作为对研究结果的回应，缅因州海洋资源部将开始使用eDNA和UMaine领导的团队的策略，在2023年春季使用它来调查几个searun熔融物流。

传统的彩虹胡瓜鱼监测方法包括用fyke网在溪流中捕获它们，或者目视搜索沉积在岩石上的产卵鱼或卵。这可能是具有挑战性的野外工作，随着鱼变得越来越稀有，这项工作变得越来越困难。为了从河流和溪流中获得eDNA，科学家可以在白天收集水样，而无需专门的野外装备或直接接触鱼类。

然后，研究人员使用一种称为定量聚合酶链反应(qPCR)的过程，与用于检测COVID-19的工具相同，以分离他们想要研究的DNA。通过对水样的实验室分析，eDNA的qPCR检测可以揭示一个物种在哪里，它们何时到达该位置以及当时有多少物种。

同时，eDNA只能在生物体离开河流或溪流后的有限时间内获得，因为流水最终会稀释并将其冲出系统。因此，确定用于调查彩虹胡瓜鱼的最佳eDNA收集策略成为UMaine领导的研究小组调查的一部分。

通过调查约克河系统中的两个地点，该小组发现eDNA样本在一次产卵事件后13-90天即可检测到，这比分配给目视或净调查的时间窗口要长得多。然后，该团队在一个月内多次在Casco Bay周围的四个地点进行了调查，之后他们确定每个地点使用三个采样事件，每个事件三个样本和每个样本六个qPCR重复导致超过<>%的综合检测能力。

“DMR很高兴能够应用eDNA技术来帮助我们在今年春天掌握缅因州溪流中胡瓜鱼种群的脉搏，”缅因州DMR科学家Danielle Frechette说。“这些结果将补充我们沿海社区科学家收集的胡瓜鱼产卵的目视观察，并可以帮助我们确定胡瓜鱼恢复项目的位置，并更好地了解气候变化如何影响胡瓜鱼。

该研究由沃恩·霍姆斯(Vaughn Holmes)领导，他在担任生态学和环境科学硕士生时与缅因州环境遗传学中心主任迈克尔·金尼森(Michael Kinnison)合作进行了这项工作;日内瓦约克，UMaine环境DNA CORE实验室经理;以及威尔斯国家河口研究保护区管理主任雅各布·阿曼。该团队的研究结果发表在BMC Ecology and Evolution上。

“随着该方法的使用范围扩大，我渴望看到eDNA成为简化缅因州溯河产卵鱼类调查工作的支柱，”Holmes说。

该研究是2019年启动的为期五年的缅因州-eDNA计划的一部分。

“eDNA确实已成为自然资源监测和管理工具，”Maine-eDNA的联合首席研究员Kinnison说。“它不仅是一个强大的调查工具，而且非常容易访问。几乎任何人都可以接受培训来收集水样，我对eDNA如何使各行各业的更多人参与监测他们关心的物种和栖息地感到特别兴奋。

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