16 / 2025-02-27 18:12:35

基于空气环境DNA被动采样技术的新型生物多样性监测方法

空气eDNA,环境DNA宏条形码,生物多样性监测,被动采样

环境DNA（eDNA）技术是近年兴起的一种高灵敏度、无损伤性且标准化的生物多样性检测技术，通过采集生物通过各种途径释放到环境中的DNA并对其进行分析，即可获取环境中的生物信息。空气中已被证明富含各种生物释放的DNA，是生物气溶胶中重要的遗传信息载体，是进行生物多样性调查和了解周边环境状况的重要信息来源，并同我们的生活和健康直接相关。然而，空气eDNA采集方法的复杂性与收集时长效应的不确定性限制了其广泛应用。为解决上述问题，本研究自主设计了一种高效便捷的被动采样方案，并对其进行材料优化与时间效应解析。我们系统比较了静电除尘纸（EDC）与8种不同材质的滤膜和5种黏附性材料在春、秋两个季节的自然生境下对空气eDNA的吸附性能，通过宏条形码分析共检测到485个植物分类单元和132个脊椎动物分类单元，其中EDC检出的物种丰富度显著高于其他材料。我们的采样时长研究表明，植物空气eDNA群落组成呈现快速的日尺度动态更替特征，其检出的物种丰富度同采样时长负相关，脊椎动物检出的物种丰富度则同采样时长正相关。本研究证实EDC作为一种经济、简便的被动采样材料，可高效捕获环境空气中的生物多样性信息，为生物气溶胶组成来源的精细化解析提供了分子层面的工具，为大尺度、高时间分辨率下植物、真菌等类群的物候及群落动态监测提供了技术支持。