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基于环境DNA宏条形码技术研究黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性及其对水文连通性的响应
董志远, 陈琳琳, 张乃鹏, 陈莉, 孙德斌, 倪艳梅, 李宝泉
生物多样性    2023, 31 (7): 23073-.   DOI: 10.17520/biods.2023073
摘要   (1209 HTML2155 PDF(pc) (7401KB)(2038)  

水文连通对于维护滨海湿地生物多样性至关重要, 鱼类多样性作为生物多样性的重要组成部分, 了解其对不同水文连通强度的响应具有重要意义。本研究基于环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)检测黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性, 分析鱼类物种分布对不同水文连通强度潮沟生境差异的响应特征。利用12S rRNA经典鱼类引物对采集自三级潮沟系统的水样进行高通量测序, 共检测出鱼类55种, 其中本地鱼类27种、非本地鱼类28种, 物种组成以鲈形目为主。各样点序列丰度均较高的鱼类有矛尾刺虾虎鱼(Acanthogobius hasta)、鮻(Planiliza haematocheilus)、长体刺虾虎鱼(Acanthogobius elongatus)等。鱼类多样性在不同水文连通性潮沟间差异明显, 其中, 二级潮沟群落多样性水平、丰富度指数、物种种类及各种鱼类类群中的个体均匀程度等都明显高于其他两级潮沟。RDA分析显示有6种环境因子与鱼类群落结构显著相关(P < 0.05), 分别为: 硅酸盐(SiO32--Si)、硝酸盐(NO3--N)、酸碱度(pH值)、盐度(SAL)、铵盐(NH4+-N)、溶解氧(DO)。其中, 优势种矛尾刺虾虎鱼的序列丰度与硅酸盐呈正相关, 鮻的序列丰度与盐度呈负相关。本研究通过与传统采样数据进行比较, 证实了环境DNA宏条形码技术用于监测黄河口典型潮沟水体中鱼类多样性的可行性, 表明潮沟系统水文连通性对鱼类群落结构及多样性均具有明显的影响, 研究结果有助于进一步了解滨海湿地水文连通对生物群落的影响机制。


目 Order 科 Family 种 Species
本地鱼类物种 鲽形目 Pleuronectiformes 舌鳎科 Cynoglossidae 短吻红舌鳎 Cynoglossus joyneri
Native fish species 鲱形目 Clupeiformes 鲱科 Dorosomatidae 青鳞小沙丁鱼 Sardinella zunasi
斑鰶 Konosirus punctatus
鳀科 Engraulidae 赤鼻棱鳀 Thryssa kammalensis
Engraulis japonicus
凤鲚 Coilia mystus
颌针鱼目 Beloniforme 鱵科 Hemiramphidae 间下鱵 Hyporhamphus intermedius
胡瓜鱼目 Osmeriformes 胡瓜鱼科 Osmeridae 西太公鱼 Hypomesus nipponensis
鲈形目 Perciformes 花鲈科 Lateolabracidae 花鲈 Lateolabrax japonicus
蓝子鱼科 Siganidae 褐蓝子鱼 Siganus fuscescens
鲹科 Carangidae 吉打副叶鲹 Alepes djedaba
石首鱼科 Sciaenidae 小黄鱼 Larimichthys polyactis
鱚科 Sillaginidae 少鳞鱚 Sillago japonica
虾虎鱼科 Gobiidae 矛尾刺虾虎鱼 Acanthogobius hasta
长体刺虾虎鱼 Acanthogobius elongatus
矛尾虾虎鱼 Chaeturichthys stigmatias
七棘裸身虾虎鱼 Gymnogobius heptacanthus
普氏细棘虾虎鱼 Acentrogobius pflaumii
六丝钝尾虾虎鱼 Amblychaeturichthys hexanema
棕刺虾虎鱼 Acanthogobius luridus
拉氏狼牙虾虎鱼 Odontamblyopus lacepedii
鳗鲡目 Anguilliformes 康吉鳗科 Congridae 星康吉鳗 Conger myriaster
鳐形目 Rajiformes 鳐科 Rajidae 斑鳐 Okamejei kenojei
鲉形目 Scorpaeniformes 六线鱼科 Hexagrammidae 大泷六线鱼 Hexagrammos otakii
鲬科 Platycephalidae Platycephalus indicus
鲻形目 Mugiliformes 鲻科 Mugilidae Planiliza haematocheilus
Mugil cephalus
非本地鱼类物种 鲱形目 Clupeiformes 鲱科 Clupeidae 隆背小沙丁鱼 Sardinella gibbosa
Non-native fish species 花点鲥 Hilsa kelee
鳉形目 Cyprinodontiformes 青鳉科 Oryziatidae 青鳉 Oryzias latipes
鲤形目 Cypriniformes 鲤科 Cyprinidae Carassius auratus
似鳊 Pseudobrama simoni
尖棘鱲 Zacco acutipinnis
Cyprinus carpio
温州光唇鱼 Acrossocheilus wenchowensis
三角鲂 Megalobrama terminalis
长鳍马口鱼 Opsariichthys evolans
刺鲃 Spinibarbus caldwelli
贝氏? Hemiculter bleekeri
爬鳅科 Balitoridae 梅花山拟腹吸鳅 Pseudogastromyzon meihuashanensis
原缨口鳅 Vanmanenia stenosoma
鲈形目 Perciformes 金线鱼科 Nemipteridae 日本金线鱼 Nemipterus thosaporni
丽鱼科 Cichlidae 齐氏非鲫 Coptodon zillii
非鲫 Oreochromis mossambicus
加利略帚齿非鲫 Sarotherodon galilaeus
尼罗非鲫 Oreochromis niloticus
雀鲷科 Pomacentridae 白带金翅雀鲷 Chrysiptera brownriggii
塘鳢科 Eleotridae 刺盖塘鳢 Eleotris acanthopomus
虾虎鱼科 Gobiidae 波氏吻虾虎鱼 Rhinogobius cliffordpopei
雀斑吻虾虎鱼 Rhinogobius lentiginis
名古屋吻虾虎鱼 Rhinogobius nagoyae
武义吻虾虎鱼 Rhinogobius wuyiensis
鲇形目 Siluriformes 鲿科 Bagridae 黄颡鱼 Tachysurus fulvidraco
鲇科 Siluridae 怀头鲇 Silurus soldatovi
甲鲇科 Loricariidae 豹纹脂身鲇 Pterygoplichthys pardalis
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表3 基于环境DNA宏条形码在黄河口潮沟中检测到的鱼类物种。“本地鱼类”一词指代的是那些在黄河口、莱州湾海域历史渔业资源调查中实际捕获到或者曾经捕获到的海洋鱼类。
正文中引用本图/表的段落
根据样品序列丰度, 将不符合要求的OTUs除去, 再筛除掉与NCBI核酸数据库比对结果中未满足条件的OTUs, 最终保留了489个OTUs, 能注释到3个门、6个纲、25个目、37个科、61个属、68个种。其中鱼类有55种, 隶属于2纲12目27科48属, 检测到的鱼类中有27种属于黄河口、莱州湾水域本地物种, 隶属于2纲9目16科25属(表3)。本地鱼类在目水平上物种数排名前三的分别为鲈形目13种、鲱形目5种、鲻形目与鲉形目各2种; 在科水平上物种数排名前三的分别为虾虎鱼科8种、鳀科3种、鲱科与鲻科各2种; 序列丰度排名前三的物种分别为矛尾刺虾虎鱼(Acanthogobius hasta)、鮻(Planiliza haemato- cheilus)以及长体刺虾虎鱼(Acanthogobius elongatus) (图2)。不同级别潮沟在物种组成与序列丰度上呈现出一定程度的空间分布差异(图3), 其中矛尾刺虾虎鱼在各样点均被检测到, 且在一级潮沟下游有着最高的序列丰度; 长体刺虾虎鱼序列丰度在三级潮沟最高; 非本地鱼类物种序列仅在主潮沟及其邻近样点有分布。
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