水生生物入侵的現(xiàn)狀及現(xiàn)代監(jiān)測(cè)手段

  中國(guó)已成為外來(lái)生物入侵最嚴(yán)重的國(guó)家之一，據(jù)“第二屆國(guó)際生物入侵大會(huì)"公布數(shù)據(jù)，截至2013年入侵中國(guó)的外來(lái)生物已經(jīng)確認(rèn)有544種，其中大面積發(fā)生、危害嚴(yán)重的達(dá)100多種。在國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟公布的全球100種*威脅的外來(lái)物種中，入侵中國(guó)的就有50余種。其中，近10年來(lái)新入侵中國(guó)的外來(lái)生物至少有20余種，平均每年新增約2種，其速度之快令人擔(dān)憂。在入侵的生物中，約有20%是水生生物入侵物種，其中影響較大，已造成嚴(yán)重危害的主要有水葫蘆、大米草、食人鯧、*等。

由于這些物種具有高度發(fā)達(dá)的繁殖能力、*的環(huán)境適應(yīng)能力、資源掠奪能力，再加上無(wú)天敵制約狀態(tài)，很快就適應(yīng)了新環(huán)境，并逐步擴(kuò)散、爆發(fā)，形成災(zāi)害：一是經(jīng)濟(jì)危害。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，每年我國(guó)因外來(lái)生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失約為2000億元。二是生態(tài)破壞。外來(lái)物種在入侵后，依靠其強(qiáng)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)能力，迅速壓制土著種，破壞原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，導(dǎo)致水域生物多樣性大幅下降。20世紀(jì)60年代以前，我國(guó)主要水生植物有l(wèi)6種，水生動(dòng)物68種，但80年代以來(lái)由于水葫蘆的瘋長(zhǎng)，大部分水生植物相繼消亡，水生動(dòng)物至今僅存30余種。三是遺傳侵蝕。入侵物種確立強(qiáng)勢(shì)地位后，在壓制、滅絕部分土著物種的同時(shí)，通過(guò)基因交流的方式，對(duì)土著種形成遺傳侵蝕。如外來(lái)的蝦夷扇貝與土著的櫛孔扇貝雜交；加拿大一枝黃花不但可與同屬植物雜交，還與不同屬的假蓍紫菀雜交。四是健康威脅。在引入的同時(shí)，病原微生物也隨之而來(lái)，嚴(yán)重威脅人體及其他生物健康。如帕金蟲(chóng)病原體是隨美洲海域扇貝侵入的，彩虹病毒和桃拉病毒的侵入載體則分別是大菱鲆和南美白對(duì)蝦。

接下來(lái)主要介紹一種應(yīng)對(duì)水生生物入侵有效的監(jiān)測(cè)手段—eDNA技術(shù)（環(huán)境DNA技術(shù)）

利用eDNA技術(shù)應(yīng)對(duì)水生生物入侵可用如下流程展示：

第一步：采集水樣，利用美國(guó)smith公司研發(fā)的—"背負(fù)式水體基因采樣器*"采集水體中的DNA信息

第二步：現(xiàn)場(chǎng)過(guò)濾至其專用的自封式濾膜套裝*—Self-preserving filter pck，保存即可。

第三步：DNA提取/純化

第四步：利用qPCR擴(kuò)增DNA

第五步：分析qPCR結(jié)果

第六步：生成報(bào)告（有無(wú)檢測(cè)到陽(yáng)性指標(biāo)以及陽(yáng)性指標(biāo)的數(shù)值）

注釋：

1.背負(fù)式水體基因采樣器*： 是美國(guó)華盛頓州立大學(xué)研究，史密斯公司制造的針對(duì)水體eDNA—環(huán)境DNA研究方向的采樣系統(tǒng)。目前eDNA 技術(shù)已 被應(yīng)用于目標(biāo)物種（如入侵物種、瀕 系統(tǒng)構(gòu)成示意圖 危物種及其他稀有物種）"有無(wú)"的檢測(cè), 生物量的估測(cè), 水體生物多樣性的調(diào)查等，在水生生態(tài)系統(tǒng) 的保護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.自封濾膜* ：創(chuàng)新設(shè)計(jì)使用可生物降解/親水樹(shù)脂從過(guò)濾膜吸收水分，自動(dòng)保存捕獲的

eDNA。大大簡(jiǎn)化了取樣過(guò)程，無(wú)須冷藏，無(wú)須化學(xué)防腐劑，或緩沖溶液，只需簡(jiǎn)單地把過(guò)濾

器放回包裝和密封它關(guān)閉。并且在室溫下，DNA 可以穩(wěn)定保存超過(guò) 6 個(gè)月！