鳙鱼和银鱼环境DNA衰变的实验观察( Experimental observations on the decay of environmental DNA from bighead and silver carps )

RF Lance KE Klymus CA Richter G Xin KL Baerwaldt

环境DNA（eDNA）的研究兴趣正在迅速增长，环境DNA调查正成为处理入侵物种的水产资源管理者的一个重要考虑因素。然而，为了使eDNA监测成为一种成熟的研究和管理工具，有几个关键的知识空白必须填补。一个这样的差距是eDNA材料在水生环境中的命运。了解影响eDNA衰变的环境因素以及这些因素如何在时间和空间上影响探测概率，对eDNA调查设计和数据解释具有重要意义。在此，我们通过实验研究了从水产养殖过滤系统收集的鳙（Hypophthalmichthys nobilis）生物废物和从圈养鲢鱼（H.molitrix）收集的精子与eDNA相关的衰变，以及不同水平的水湍流、温度、微生物负荷和pH值对衰变的影响。我们发现，与金龟子生物废物和金龟子生物废物相关的eDNA的衰变模式显著符合单相指数衰变曲线。其次，我们观察到我们测试的最高温度导致的衰变半衰期比我们测试的最低温度快5.5倍。当我们抑制eDNA样品中的微生物负荷时，我们观察到eDNA的总损失减少了约2.5×。当我们用池塘水修正eDNA样品时，eDNA的半衰期降低了约2.25×，尽管总的微生物负荷相对没有明显的增加。这一模式表明，除了微生物负荷外，微生物群落的物种组成可能在eDNA降解中起着关键作用。样品中pH值从6.5到8.0的变化导致eDNA半衰期减少1.6倍。在我们的研究中，水湍流对eDNA的衰变没有明显的影响。当我们结合不同的温度、pH和微生物负荷处理来创建快速和缓慢衰变条件，并跟踪91天的eDNA衰变时，我们观察到快速衰变条件下的eDNA在第5天比缓慢衰变条件下的损失大5.0倍。在试验结束时，快速衰变与基线和缓慢衰变条件之间的eDNA丢失差异分别为0.1×和3.3×。我们的结果有力地证明了环境因素可能影响eDNA的命运，从而解释了eDNA的调查结果。

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