eDNA测序专题2丨浮游动植物的监测

01背景介绍

浮游生物，作为水生态系统中的“微小巨匠”，虽然个体微小且游泳能力有限，却扮演着至关重要的生态角色。生态学上主要将其划分为浮游植物和浮游动物，二者共同构成了水生生态系统的基石。

浮游植物：通过光合作用，不仅为水生生物提供氧气和食物来源，还参与调节水体pH值与透明度，是维系水生生态系统稳定与健康的关键。

浮游动物：主要以浮游植物为食，构成了水生食物链的核心环节，对维持生态系统平衡至关重要。同时，其种群数量与分布格局也是评估水体环境质量的重要生物指示器。

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02核心优势

eDNA宏条形码技术的应用，为高效监测浮游生物多样性及群落结构变化提供了强大工具。该技术通过提取环境样本中的DNA片段，可同步检测大量物种，其核心优势在于：

高灵敏度与非侵入性：能够检测痕量DNA，无需直接采集生物个体。

效率与成本优势：大幅提升监测效率，降低传统形态学鉴定的成本。

技术综合性与准确性提升：结合高通量测序与生物信息学分析，提供更全面、客观的物种组成信息。

大尺度监测适应性：适用于广阔水域和长期监测项目，便于时空动态研究。

03生工推荐

针对浮游动植物的eDNA宏条形码检测，生工推荐以下通用引物：

生工生物整合了SILVA、BOLD、NT等权威公共数据库信息，构建了全面的物种分类参考体系，确保数据分析的准确性和可靠性。

分析流程图

案例分享

标题：Aquatic eDNA Metabarcoding Reveals Biodiversity and Plankton Composition in River Ecosystems (基于环境DNA宏条形码技术的河流生态系统浮游生物多样性与组成研究)

研究概述： 本研究应用环境DNA（eDNA）技术，评估了印度尼西亚雅加达下西里旺河（Lower Ciliwung River）旱季（2022年7月）浮游生物（浮游植物与浮游动物）的生物多样性与群落组成。研究通过对河流上、下游多个站点的水样进行eDNA测序，分析了浮游生物种类及其相对丰度。

核心发现：

物种组成： 共鉴定出22种真核浮游植物和15种浮游动物。优势类群为硅藻纲（Mediophyceae，浮游植物）和单巢纲轮虫（Monogononta，浮游动物）。

多样性水平： 浮游植物的香农-威纳多样性指数（H’）显示为低至中等水平；浮游动物的H’值普遍较低。

环境影响： 不同站点的浮游生物组成显著受到环境因子（如水流、水温、溶解氧等）的影响。研究同时指出，eDNA在水体中的迁移与降解过程亦受环境因素驱动，这可能是导致站点间观测差异的原因之一。

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