姜传奇 熊 杰 黄 洁 冯伟松 龚迎春 缪 炜

(中国科学院水生生物研究所, 武汉 430072)

主要由藻类和原生动物等组成的微型生物群落在水生态系统中起着至关重要的作用, 是水生态系统食物链的关键环节。微型生物个体小, 对环境变化响应灵敏, 非常适合用于环境的生物监测。大量研究表明微型生物群落的结构和功能可以很好地反映不同生境的水质特征。

1991年发布的《水质 微型生物群落监测 PFU法》(GB/T 12990-91)[1]是我国自行制订的首个生物监测国家标准。该标准应用聚氨酯泡沫塑料块(PFU)作为人工基质采集微型生物, 并根据该生物群落的结构与功能参数评价水质。相比于直接采水样, PFU法可采集到水体中85%以上的微型生物,同时还可避免河流等流水生境中采集的瞬时性和随机性等问题[2]。标准颁布后, PFU法在全国范围内对不同河流(包括长江、汉江、乌江、清江和沅江等)的水质进行评价, 被证明是一种快速、经济、准确的监测方法[3]。

PFU法需要专业人员利用显微镜对微型生物进行种类鉴定, 对专业知识要求高、费时耗力且不易标准化。环境DNA(eDNA)技术的发展则突破了以往监测人员无法准确鉴定微型生物的瓶颈, 能更为高效和准确地鉴定出水环境中包括微型生物在内的各种水生生物[4—6]。eDNA方法在进行物种鉴定时依赖的参考序列库具有通用性和标准性, 所获鉴定数据更客观且可比性强。尤其在万种原生生物基因组计划[7]支撑下, 微型生物基因组和条形码数据库不断丰富和完善, 使得微型生物种类的鉴定更为准确; 同时由于DNA测序成本的降低和设备的国产化, 检测快速、经济, 易于推广。……