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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。


采样站点
Sampling station
观察物种数
Observed species
ACE指数
ACE index
Chao 1指数
Chao 1 index
Shannon指数
Shannon index
Simpson指数
Simpson index
测序深度指数
Good's coverage
S1S 325 328.28 328.11 3.95 0.84 0.999977
S1X 327 329.57 328.62 3.14 0.62 0.999980
S2S 324 335.00 350.25 4.44 0.87 0.999958
S2X 316 325.00 323.50 3.25 0.73 0.999958
S3S 325 337.51 335.69 3.60 0.78 0.999946
S3X 288 302.85 302.88 3.64 0.81 0.999935
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表4 基于序列相对丰度计算得到的鱼类群落α多样性指数
正文中引用本图/表的段落
基于55种鱼类序列相对丰度矩阵计算得到各样点鱼类群落α多样性指数(表4)。各样品文库覆盖率(Good's coverage)较高, 均位于99%以上, 表明样品序列检出率高, 测序结果真实可靠。Chao 1指数和ACE指数总体上表现为S2 > S1 > S3 (P > 0.05)。Shannon指数呈现出“两头低, 中间高”的分布趋势, 即二级潮沟的Shannon指数较一级和三级潮沟高; Simpson指数与Shannon指数变化趋势一致, 即二级潮沟的多样性指数最高。
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