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基于DNA宏条形码技术的大兴安岭北部欧亚水獭冬季食性分析
湛振杰, 张超, 陈敏豪, 王嘉栋, 富爱华, 范雨薇, 栾晓峰
生物多样性    2023, 31 (6): 22586-.   DOI: 10.17520/biods.2022586
摘要   (701 HTML39 PDF(pc) (1439KB)(1568)  

欧亚水獭(Lutra lutra)是淡水生态系统重要的指示种和旗舰种, 然而在人为干扰和环境变化的背景下, 中国欧亚水獭种群数量大幅下降, 部分地区已局部灭绝。目前欧亚水獭主要分布于我国东北地区和西南地区, 其中大兴安岭是维持东北地区水獭种群稳定的关键区域。了解欧亚水獭的食性组成有利于理解其种间关系与生态系统功能, 对评估其生存状况、开展保护工作具有重要意义。本研究在大兴安岭北部共采集疑似欧亚水獭粪便样品50份, 使用DNA条形码技术对样品进行物种来源鉴定, 结果显示其中35份为欧亚水獭粪便。利用DNA宏条形码技术分析粪便中的物种组成, 共得到15种鱼类、2种蛙类、5种昆虫共计22种不同的物种类别。所有脊椎动物食物类别中, 杂色杜父鱼(Cottus poecilopus)的相对出现频率和相对序列丰度均最高, 分别为19.35%和27.32%, 其次为黑龙江林蛙(Rana amurensis), 分别为15.48%和21.73%; 科水平上, 杜父鱼科的相对出现频率和相对序列丰度均显著高于其他鱼类, 分别为32.26%和45.72%。结果表明, 大兴安岭北部欧亚水獭冬季主要捕食鱼类, 其次为蛙类, 其中鱼类主要以杜父鱼科为主; 此外还在少量水獭粪便中发现有蜻蜓目、襀翅目、毛翅目等水生昆虫, 可能来自水獭猎物。本研究结果可为了解水獭种群生存状况、制定相关政策、开展保护工作提供重要参考依据。



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图3 12S rRNA和COI区域食性分析结果物种累积曲线
正文中引用本图/表的段落
处理结果显示, 12S rRNA区域有效样品数为35 (附录2), 序列注释筛选后共获得17种不同的物种类别, 其中11种鉴定到种水平, 6种鉴定到属水平(表2)。所有物种类别中, %RFO及%RRA大于10%的类别有杂色杜父鱼(Cottus poecilopus)以及黑龙江林蛙(Rana asmurensis), 其中杂色杜父鱼相对出现频率和相对序列丰度均最高, 分别为19.35%和27.32% (表2)。科水平上, 杜父鱼科、蛙科以及鲤科物种的相对出现频率和相对序列丰度均大于10%, 其中杜父鱼科均最高, 分别为32.26%和45.72% (图2)。从生物类群看, 相比蛙类, 17种物种类别中, 鱼类有15种, 物种最丰富(表2); 其次鱼类的%RFO和%RRA分别为81.94%和71.06%, 在脊椎动物物种类别中占主导地位(图2)。Kruskal-Wallis H检验结果表明, 科水平上, 不同物种类别在%RFO及%RRA统计值上存在显著差异(H = 107.08, df = 7)。类别的成对比较结果显示, 杜父鱼科与其他鱼类间具有显著差异。脊椎动物物种累积曲线显示, 随着样品数量的增加, 观测到的脊椎动物ASV数量趋于稳定, 说明本研究样品数量足以代表大兴安岭北部冬季欧亚水獭粪便中脊椎动物情况(图3a)。
处理结果显示, COI区域有效样品数为12 (附录3), 注释后共获得5种分类到目水平的物种类别。从生物类群看, 5种类别均为昆虫。所有类别中, %RFO及%RRA大于10%的有蜻蜓目、毛翅目、襀翅目和蜉蝣目(表3), 其中蜻蜓目(%RFO = 20.51%, %RRA = 33.86%)是粪便中无脊椎动物的主要组成部分。使用独立样本Kruskal-Wallis H检验比较不同目间的%RFO及%RRA统计值差异, 结果表明5个目水平的物种类别在%RFO及%RRA统计值上不存在显著差异。无脊椎动物物种累积曲线显示, 随着样品数量的增加, 观测到的无脊椎动物物种ASV数量仍呈上升趋势, 说明本研究仍需更多的样品数量以分析粪便中无脊椎动物的组成(图3b)。
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