引言

环境DNA(environmental DNA, eDNA)最初仅应用于微生物研究领域，后被不断扩大到利用环境样品中的DNA进行物种鉴定、环境检测、动物食性分析等领域。近年来，eDNA在动物食性方面的研究近年来取得了显著进展，为生态学和保护生物学提供了重要工具。今天，小编给大家分享几篇eDNA宏条形码在动物食性方面的研究，希望能给大家带来一些新的研究思路。

eDNA宏条形码揭示了马苏鲑（Oncorhynchus masou）的饮食多样性

摘要

马苏鲑(Oncorhynchus masou)是北太平洋特有的重要商业鱼类，国家二级保护动物。本研究采用胃肠道环境DNA (eDNA) 宏条形码和传统形态学方法，探究了马苏鲑的饮食特征。与形态学鉴定相比，eDNA检测到更多的猎物类群和更高的饮食多样性。结果显示，与水生猎物相比，体型较大且年龄较大的马苏鲑摄食的陆生昆虫显著增多。eDNA宏条形码还显示了与体型和年龄相关的饮食多样性，表明较大和年长的马苏鲑鱼的饮食生态位宽度和营养多样性随着食物资源扩展到更多的陆生猎物而增加。河岸生境的陆生无脊椎动物对马苏鲑的饮食起着至关重要的作用，尤其是较大的个体，这凸显了它们在连接水生和陆地食物网方面的重要性。保育计划应优先保护和恢复河岸生境。本研究建议结合使用eDNA宏条形码和形态学观察来全面了解鱼类的饮食多样性。

图1 Venn图比较eDNA宏条形码和形态学观察

案例2

eDNA宏条码揭示了中国东北欧亚水獭(Lutra Lutra)的冬季饮食

摘要

欧亚水獭(Lutra Lutra)作为淡水生态系统的顶级捕食者，在维持食物网结构和生态系统稳定方面发挥着至关重要的作用。目前，eDNA宏条码技术作为一种更有效和准确的猎物种类识别方法，已广泛应用于膳食研究。然而，利用该技术研究水獭饮食的研究尚不足，尤其是在东北地区。本研究利用eDNA 宏条形码技术，分析了中国东北地区水獭冬季的脊椎动物膳食组成及其空间变化特征。从118份疑似水獭粪便样本中鉴定出106份属于欧亚水獭DNA，然后采用脊椎动物通用引物进行PCR扩增。随后，采用高通量测序分析欧亚水獭的膳食组成。共鉴定出34个猎物类群，其中鱼类31个，蛙类2个，鸟类1个。结果表明：欧亚水獭冬季食性以鱼类为主(60.11%)，其次为蛙科(39.88%)。此外，研究人员还观察到饮食偏好的地理差异。本研究证实了欧亚水獭是一种多面鱼类捕食者，其饮食可能与栖息地资源的可用性有关。本研究丰富了欧亚水獭的食性信息，可为制定有效的保护策略提供参考。同时，证实了eDNA宏条码技术用于食肉动物捕食分析的可靠性，为水獭等哺乳动物的调查研究提供了新的视角。

图2 不同地区欧亚水獭食物组成的Venn图

案例3

eDNA宏条码揭示了一种底栖海洋甲壳动物——挪威海鳌虾的饮食特征

摘要

挪威海螯虾(Nephrops norvegicus)，是一种多能的食腐动物和捕食者，能够进行短途觅食，但也可以悬浮饲料。现有的关于它们饮食的知识依赖于包括基于形态学的胃内容物分析和稳定同位素在内的方法的组合，这些方法通常缺乏将猎物区分到物种水平的分辨率，特别是对于咀嚼猎物的物种。eDNA宏条码技术克服了传统方法的许多挑战，是研究动物饮食特征的一种有吸引力的方法。在这里，研究人员通过对肠道内容物的eDNA宏条码测序分析，成功地获得了比传统方法更高的分辨率信息。本研究发现了可能在不同的摄食策略中被吃掉的类群，甲藻纲、绿藻纲和硅藻纲占食物摄食的近50%。本文提供的宏条码数据极大地增进了对物种生态作用的理解，并可作为未来研究的常规程序，在渔业的管理和决策中加以适当考虑。

图3 不同采样地点肠道内容物的α多样性和挪威海螯虾摄食策略的饼图

eDNA食性分析在动物食性研究中展现出了强大的潜力和广泛的应用前景。通过这种非侵入性和高效的技术手段，研究人员能够更好地了解生态系统中的食物链关系、评估物种的生态位及其适应性，为生物多样性保护和生态系统管理提供科学依据。

随着技术的不断进步，eDNA食性分析将为我们揭示更多生态学奥秘，推动生态学研究向更深层次发展。

[1] Li L, Yin X, Wan Q, et al. Diet Diversity of the Fluviatile Masu Salmon, Oncorhynchus masou (Brevoort 1856) Revealed via Gastrointestinal Environmental DNA Metabarcoding and Morphological Identification of Contents[J]. Biology, 2024, 13(2): 129.

[2] Fu A, Wang Q, Fan Y, et al. Fecal DNA metabarcoding reveals the winter diet of Eurasian otter (Lutra lutra) in Northeast China[J]. Global Ecology and Conservation, 2024: e03033.

[3] Fu A, Wang Q, Fan Y, et al. Fecal DNA metabarcoding reveals the winter diet of Eurasian otter (Lutra lutra) in Northeast China[J]. Global Ecology and Conservation, 2024: e03033.