Page 105 - 《水产学报》2025年第6期

张玉凤，等 水产学报, 2025, 49(6): 069309

格局研究是制定科学合理的资源保护措施的基 行了调查，一方面结合历史资料以验证 eDNA
础和先决条件。 技术的适用性和可靠性，另一方面以期摸清流
传统的鱼类多样性调查主要采用网具捕捞 域内的鱼类多样性现状以及外来鱼类现状，为
方式进行。然而鱼类在自然水体中的分布具有 后期流域内的鱼类多样性保护措施制定和优化
提供一定的科学依据和基础资料。
明显的时空差异性，因此，传统捕捞调查方法
通常耗时久、成本高、工作量大，同时捕捞网
1 材料与方法
具对大部分鱼类具有损伤性，对鱼类种群甚至
群落结构可能造成一定影响。此外，捕捞网具 1.1 不同时期鱼类历史名录整理及调查断面布设
选择的有限性以及形态学分类专业人员的匮乏
鱼类历史名录主要综合三峡大坝建成后，
也在一定程度上制约了传统调查的准确性和可
2003 年蓄水成库以来不同时期相关调查资料整
靠性 [12] 。随着分子生物学技术的发展，环境
理而成 [7, 27-29] ，包括 2005—2008 年、2013—2015
DNA (environmental DNA, eDNA) 技术应运而生， 年和 2017—2019 年。
被逐渐应用到生物多样性检测中。eDNA 技术 综合流域地理特性、水文变动特征和生境
是指以来源于环境样品，例如水、空气和土壤 多样性等特点，本研究在长江流域重庆段共布
[13]
等的混合 DNA 分子片段为模板 ，通过对特定 设 6 个干流断面 (S1：巫山断面；S3：云阳断面；
基因片段进行 PCR 扩增、高通量测序和生物信 S6：忠县断面；S8：涪陵断面；S11：南岸断面
息学分析，从而实现生物多样性检测目的 [14-16] 。 和 S14：江津断面) 和 8 个重要一级支流断面
eDNA 来源多样，包括生物体尿液、生殖 (S2：大宁河断面；S4：小江断面；S5：磨刀溪
细胞、黏液、脱落的肠道和皮肤细胞等，eDNA 断面；S7：龙河断面；S9：乌江断面；S10：御
技术允许在不捕获或者未直接观察到生物个体 临河断面；S12：嘉陵江断面和 S13 綦江断面)
的情况下，检测到物种存在与否 ，对生物个 (图 1)。
[17]
体、群落结构甚至生态系统不具有侵入性。
1.2 水样采集、eDNA 富集和测序
eDNA 技术最早源于环境微生物学领域 [18] ，在
水样采集 在取得相关渔业主管部门批
2000 年之后得到广泛应用 [19] 。Ficetola 等 [20] 首
准下，本研究于 2022 年 5—6 月进行各断面的
次将其应用到入侵种美国牛蛙 (Rana catesbei-
水样采集。水样采集过程中，各断面内分别布
ana) 分布情况的监测上，将该技术引入水生生物
设 3~5 个采样点，用采水器在断面内各采样点
研究领域。Jerde 等 [21] 在北美五大湖利用 eDNA
技术监测亚洲鲤科 (Cyprinidae) 鱼类入侵情况， 采集混合水体 8~10 L 后分装置于 3 个 2 L 的聚
[30]
乙烯瓶中，作为 3 个平行水样 。实验前，采水
发 现 鳙 (Aristichthys nobilis) 和 鲢 (Hypophthal-
器和聚乙烯瓶均用 10% 漂白粉溶液消毒处理，且
michthys molitrix) 的入侵范围已经超出监管区域。
[31]
每次采样后及时更换一次性手套以避免污染 。
徐念等 [22] 利用 eDNA 技术在长江中下游检测到
eDNA 富集 采集的水样储存于冷藏条
15 种鱼类。Zhang 等 [23] 首次将 eDNA 技术应用 件下，在 24 h 内用真空抽滤装置将水样中遗传
到长江口及邻近海域监测鱼类群落，表明在不 物质过滤在孔径为 0.45 µm 混合纤维素滤膜上
同季节间鱼类群落存在显著差异。当前，eDNA (Whatman, 英国) 较混浊的水样预先用无菌医用
技术作为一种省时高效、非破坏性的多样性检 纱布粗过滤后再进行抽滤操作 。每个采样断
[22]
测方法正逐渐被广泛运用到水生态系统中的物 面的水样在抽滤时均用无菌双蒸水 (ddH O) 设
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种多样性调查中，同时其应用潜能和可靠性也 置 1 个阴性对照，用于评估实验过程中是否有
逐渐得到验证 [24-26] 。 外源 DNA 污染。同时，每份样品在抽滤前后，
当前，在长江流域“十年禁渔”和长江大保 均用 10% 的漂白粉溶液对抽滤装置进行消毒处
护背景下，传统捕捞调查方法难以大规模实施， 理，并用蒸馏水洗涤以清除残留 DNA，避免样
同时其对鱼类多样性也具有一定的干扰性和破 品间交叉污染。水样抽滤完成后，用消毒后的
坏性 [12] 。因此，本研究于 2022 年 5—6 月采用 镊子将抽滤好的滤膜置于 4.5 mL 无酶冻存管中
[24]
非侵入性的 eDNA 技术对长江流域重庆段 6 个 并做好标签，置于−80 °C 低温保存 。

干流断面和 8 个重要支流断面的鱼类多样性进 DNA 提取、PCR 扩增与高通量测序 参
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