使用DNA技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)淡水的質(zhì)量

您將一小勺溝渠水倒入DNA掃描儀中,然后瞧一瞧:您確切知道溝渠可容納哪些動(dòng)植物。好吧,這還不是那么簡(jiǎn)單,但是據(jù)博士說(shuō)。候選人凱文·比恩杰斯(Kevin Beentjes),我們已經(jīng)可以。對(duì)于他的博士學(xué)位 研究中,他研究了如何更快,更便宜地完成此任務(wù)。

水生植物之間有大型長(zhǎng)靴和漁網(wǎng):這是生物學(xué)家目前如何確定哪種動(dòng)物生活在溝渠或池塘中的方法?!澳承┪锓N的存在或不存在說(shuō)一些關(guān)于水的質(zhì)量,” Beentjes說(shuō)?!澳壳?,我們?nèi)匀恢饕揽咳斯ご_定。我們全國(guó)中小學(xué)教育資源網(wǎng)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型動(dòng)物進(jìn)行計(jì)數(shù),我們收集較小的動(dòng)物以在顯微鏡下一一識(shí)別?!?/p>

這項(xiàng)工作非常耗費(fèi)勞力,一位生物學(xué)家收集動(dòng)物也使溝渠中的生活不安?!按送?,結(jié)果還取決于評(píng)估樣本的生物學(xué)家,” Benetjes補(bǔ)充說(shuō)?!凹紫x(chóng)專(zhuān)家不能很好地識(shí)別蠕蟲(chóng),反之亦然?!?DNA技術(shù)的使用可能會(huì)改變所有這一切。

DNA條形碼和樣品冰沙可識(shí)別動(dòng)物

Beentjes解釋說(shuō),DNA可以兩種方式用于監(jiān)測(cè)水質(zhì)?!霸趦煞N情況下,我們都使用所謂的DNA條碼。這些都是特定物種特有的D??NA短片。借助龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),我們可以查找哪種動(dòng)物屬于哪種條碼。”

首先,DNA條形碼可用于識(shí)別手動(dòng)收集的動(dòng)物?!拔覀儗⑺袠悠贩湃霐嚢铏C(jī)中,”比尼杰說(shuō)?!皬乃玫谋持?,我們提取DNA并將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中的參考文獻(xiàn)進(jìn)行比較。” 這種方法對(duì)于乍一看很難區(qū)分的動(dòng)物物種(例如不同種類(lèi)的尺蟲(chóng)或微小浮游生物)特別有用。但是,對(duì)于某些物種,例如蝸牛,DNA仍然不夠清晰,而其他群體在數(shù)據(jù)庫(kù)中的代表仍然很差。對(duì)于這些人群,DNA尚未廣泛應(yīng)用。

“我們發(fā)現(xiàn)了與傳統(tǒng)方法一樣多的物種,但是結(jié)果并沒(méi)有完全重疊。因此,我們用不同的方法發(fā)現(xiàn)了部分物種。因此,我認(rèn)為DNA鑒定尚不能直接替代傳統(tǒng)方法,但是這些方法可以很好地互補(bǔ)?!?/p>

水中的DN**段已經(jīng)給出了很好的指示

如果您可以完全跳過(guò)收集步驟,那就更好了。Beentjes:“每種生物都會(huì)留下痕量的DNA,例如通過(guò)脫落皮膚,排泄物或在繁殖過(guò)程中留下痕跡。我們稱(chēng)這種環(huán)境DNA或eDNA。通過(guò)采集水樣并過(guò)濾掉eDNA,生物學(xué)家可以使用DNA條形碼以確定哪些種類(lèi)的動(dòng)物生活在水中。再次,對(duì)于一些物種這個(gè)已經(jīng)工作得很好,特別是對(duì)于較大的品種是落后很多的DN**段的假期,根據(jù)Beentjes?!暗紫x(chóng),覆蓋著堅(jiān)硬的裝甲,幾乎會(huì)丟失任何身體物質(zhì),因此很難找到?!?/p>

生活實(shí)驗(yàn)室中的DNA水掃描

Beentjes與環(huán)境科學(xué)研究所(CML)合作,還在Levend實(shí)驗(yàn)室的溝渠中測(cè)試了eDNA技術(shù)。在這個(gè)室外實(shí)驗(yàn)室中,生物學(xué)家研究了有害物質(zhì)對(duì)自然環(huán)境中水生生物的影響?!拔覀冋{(diào)查了eDNA是否適合測(cè)量人造肥料和殺蟲(chóng)劑的**影響,” Beentjes說(shuō)。“我們確實(shí)可以清楚地看到對(duì)水生生物的**影響。因?yàn)槲覀冞€研究了細(xì)菌和浮游生物,所以與僅使用傳統(tǒng)方法相比,我們可以獲得的信息也要多得多。”

我們?nèi)绾问褂肈NA技術(shù)?

盡管技術(shù)尚待完善,但是Benetjes認(rèn)為已經(jīng)可以很好地利用它們了?!拔覀兛梢允褂肈NA掃描來(lái)快速監(jiān)視很多地方。我們可以將它們用作快速掃描,以指示需要進(jìn)行更多研究的地方。我們還可以更好地關(guān)注那些無(wú)法通過(guò)使用DNA正確可視化的動(dòng)物。傳統(tǒng)方法,例如浮游生物和微生物(請(qǐng)參見(jiàn)box Living Lab)。使用eDNA,我們可以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有更廣闊的視野!”

標(biāo)簽: DNA技術(shù) 淡水