王冰倩, 郝常翔, 王玮
Bingqian Wang, Changxiang Hao, Wei Wang
摘要: 水生生物监测是开展生物多样性保护、水生生态系统健康评价及生态风险预警的重要基础。传统水生生物监测通常采用形态学鉴定的方法,存在耗时耗力、专业技术要求较高等局限。随着分子生物学技术的发展,环境DNA(environmental DNA, eDNA)技术被引入水生生物监测这一领域,并被应用于物种分布调查、生物多样性评估及生态系统保护等方面,但其对实验室仪器设备、高通量测序及生物信息学知识的高度依赖性制约了常态化应用。近年来,成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats / CRISPR associated proteins, CRISPR/Cas)系统被逐步应用于eDNA检测:其在保持高灵敏度的同时具备单碱基尺度序列识别分辨率,可精确区分近缘物种,且靶向检测策略摆脱了对耗时的高通量测序流程的依赖,结合等温扩增即可恒温现场化快速检测,由此形成基于CRISPR/Cas系统的环境生物监测技术(CRISPR-based environmental biosurveillance, CRISPR-eBx),为水生生物常态化监测提供了技术突破。鉴于此,本文首先简要介绍了CRISPR-eBx技术,而后系统阐述了其操作流程及在水生生物监测领域的应用现状,在此基础上重点分析了该技术在水生生物监测中的应用优势和现存挑战,并进一步探讨了其未来的发展方向,以期为CRISPR-eBx技术在水生生物监测中的常态化应用提供参考。