研究发现eDNA可以帮助检测彩虹鱼

Searun彩虹胡鱼——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，在缅因州很难确定这种下降的程度。Searun公鱼很容易错过，因为它们只在每年春天的几个寒冷潮湿的夜晚从较深的水域进入沿海产卵溪流，并在清晨离开溪流。

在一项新研究中，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，可以帮助更准确、更高效、更安全地检测彩虹熔炼鱼的存在成本效益。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在2023年春季开始使用eDNA和UMaine领导的团队使用它来调查几个searun熔炼流的策略。

传统的彩虹胡瓜鱼监测方法包括使用飞鱼网在溪流中捕获它们，或者目测寻找产卵的鱼或沉积在岩石上的卵。随着鱼变得越来越稀少，野外工作可能会变得越来越困难。为了从河流和溪流中获取eDNA，科学家可以在白天采集水样，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(与检测COVID-19的工具相同)来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去过的地方、它们何时在那个位置以及当时有多少物种。

与此同时，eDNA只能在生物离开河流或溪流后的有限时间内获得，因为流动的水最终会稀释并将其冲出系统。因此，确定用于调查彩虹冶炼的最佳eDNA收集策略成为UMaine领导的研究团队调查的一部分。

通过调查约克河系统的两个地点，该小组发现eDNA样本在单次产卵事件后8-13天可检测到，比目视或网络调查分配的时间窗口长得多。然后，该团队在一个月内分别在卡斯科湾周围的四个地点进行了多次调查，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90%的综合检测能力。

缅因州DMR科学家DanielleFrechette说：“DMR很高兴能够应用eDNA技术来帮助我们掌握今年春天缅因州溪流中胡瓜种群的脉搏。”“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视觉观察结果，并可以帮助我们确定胡瓜鱼恢复项目的地点，并更好地了解气候变化可能如何影响胡瓜鱼。”

这项研究由VaughnHolmes领导，他在攻读生态学和环境科学硕士学位时与他的研究生导师、缅因州环境遗传学中心主任MichaelKinnison合作;缅因州环境DNA核心实验室经理GenevaYork;和威尔斯国家河口研究保护区的管理主任雅各布·阿曼(JacobAman)。该团队的研究结果发表在BMCEcologyandEvolution上。

Holmes说：“随着该方法的广泛使用即将到来，我渴望看到eDNA成为简化缅因州溯河鱼类调查工作的中流砥柱。”

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作为自然资源监测和管理的工具已经真正起飞，”缅因州eDNA的联合首席研究员Kinnison说。“它不仅是一个强大的调查工具，而且非常容易获得。几乎任何人都可以接受水样采集培训，我对eDNA如何让各行各业的更多人参与其中感到特别兴奋监测他们关心的物种和栖息地。”