鱼类生态 eDNA 测序技术革新水生生物多样性监测体系
技术背景与行业痛点
鱼类作为水生生态系统的重要组分，其群落结构与多样性变化是生态系统健康评估的关键指标。
传统监测手段（如形态学鉴定、拖网调查、声学探测）存在显著局限性：
效率瓶颈：依赖人工采样与专家鉴定，耗时耗力；
检测盲区：难以捕获隐蔽物种、稀有物种及幼体阶段个体；
生态干扰：拖网等采样方式可能对栖息地造成物理损伤。
环境 DNA（eDNA）技术与宏条形码（Metabarcoding）的结合，通过从水体、沉积物等环境样本中提取 DNA，扩增特异性条形码基因（如线粒体 COI、12S rRNA、16S rRNA）并结合高通量测序，实现了高灵敏度、高通量的物种鉴定，为鱼类生态学研究提供了解决方案。该方法不仅能检测现存鱼类，还能反映历史分布信息，适用于生物多样性评估、入侵物种监测、濒危物种保护及食物网分析等多个领域。
生工生物技术优势
数据库支撑体系
项目整合多源权威数据库，构建鱼类特异性分析平台：
MitoFish：含 883,769 条线粒体序列，覆盖 45,582 个物种（1 门 6 纲 87 目 572 科 4619 属）；
FishBase：全球鱼类分类学与生态学数据中枢；
中国生物多样性红色名录：聚焦本土濒危物种监测。
引物体系优化
针对不同生境（淡水 / 海水）开发特异性引物，兼顾扩增效率与物种覆盖度：
标准化分析流程与多维数据解读
项目采用全流程质控的生物信息学分析体系：
部分分析内容示意图：
鱼类群落组分图
典型研究案例：
eDNA 技术揭示退化海洋生态系统鱼类多样性
研究背景：南海北部退化海域鱼类群落监测（Ecological Indicators, 2024, IF=7）
技术路线：
采样范围：东经 107°-118°，北纬 16°-24°，水深 0-200m；
样本处理：15L 水样分三层采集，0.45μm 滤膜过滤，MiFish 引物扩增 12S rRNA 基因；
对照方法：同步开展传统拖网调查与环境因子（水温、盐度、溶解氧等）监测。
核心发现：
检测效能优势：eDNA 技术较拖网法多检出 23.7% 的物种数，尤其对深海小型鱼类与隐蔽物种检出率提升显著；
季节动态解析：夏季物种丰度较冬季高 42.3%，与水温、叶绿素 a 浓度呈正相关（Pearson's r=0.68, p<0.01）；
生态驱动机制：冬季低温促使鱼类向低纬度迁移，eDNA 技术精准捕捉到群落结构的时空演替规律。
技术服务对接
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生工生物致力于以标准化 eDNA 技术体系，助力水生生态系统的精准监测与可持续管理。
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