人工繁育环境中长江鲟繁殖活动的环境DNA动态研究

摘要

本研究基于线粒体DNA(mtDNA)和核基因DNA(nuDNA)的数字PCR技术,揭示了国家一级重点保护鱼类长江鲟(Acipenser dabryanus)在人工繁殖过程中的环境DNA动态变化规律。通过设计长江鲟特异性引物与TaqMan探针,采集不同繁殖阶段的环境DNA样品,对mtDNA、nuDNA的数字PCR产物浓度及核质比(nuDNA/mtDNA)的变化进行了定量分析。结果表明, mtDNA和nuDNA浓度均在繁殖发生后快速达到峰值,其中雄鱼挤精后mtDNA浓度升至繁殖前水平的27倍, nuDNA浓度升至130倍;在雌鱼挤卵后, mtDNA和nuDNA浓度分别达到繁殖前水平的8和13倍。同样,雄、雌鱼池的核质比在挤精和挤卵后迅速升至峰值(0.14和0.09)。整体来说,雄、雌鱼池峰值时的mtDNA浓度分别为nuDNA的12与11倍,且可在繁殖结束后持续检出24—36h,稳定性与持久性更强; nuDNA则在繁殖行为发生后迅速达到峰值并于12h内快速衰减,对瞬时繁殖行为的敏感性更强。因此,环境DNA监测能够精准捕捉长江鲟繁殖活动的分子信号及变化过程,为揭示长江鲟等珍稀濒危鱼类的繁殖生态特征及非侵入式监测提供了重要技术支撑。

关键词

环境DNA / 繁殖 / 数字PCR / mtDNA / nuDNA / 长江鲟