新DNA測序工具助佛州預測有害藻華 提升水域生態監測
美國南佛羅里達大學(University of South Florida)與佛羅里達大西洋大學(Florida Atlantic University)的研究團隊近期在一項研究中展示,一種嶄新的DNA測序工具,能快速識別沿海水域中的「有害藻華」(Harmful Algal Blooms,HABs)。這種新方法有望改善有害藻類物種的監測方式,進而在藻華大規模爆發前,及早偵測到潛在危險物種。
該研究團隊採用了一款名為 Oxford Nanopore MinION 的特殊工具,針對佛州(Florida)印第安河潟湖(Indian River Lagoon)的20個地點,識別有害藻華物種。印第安河潟湖位於佛州東岸,是一個長達156英里的鹹水河口系統,以擁有超過4,300種動植物而聞名。研究人員透過分析潟湖水體中的環境DNA,並鎖定特定的真核核醣體RNA基因,成功偵測到包含褐潮與紅潮在內的11種有害藻華物種,其中部分物種的濃度非常低,顯示此工具具備高度敏感性。
研究發現,有害藻華物種並非單獨存在,其影響通常是多種物種協同作用的結果。生物計算學家 Justin Gibbons 指出,有害藻華物種頻繁地共同出現,這意味著它們可能共享生態驅動因素,或彼此互動以促進生長。基因組學副教授 Rays H Y Jiang 也強調,「關鍵在於規模與協同作用。有害物種可在低豐度時潛伏,一旦條件改變便迅速擴張,且多種有害藻華物種常同時出現。」Oxford Nanopore MinION 提供的近乎即時且高解析度的監測,有助於在藻華顯著爆發前,捕捉到共同的觸發因素及群落變化。
這些研究成果發表於《公共科學圖書館》(PLOS Water)期刊,不僅加深了對環境驅動因素如何影響鹹水沿海系統(特別是佛州)藻華風險的理解,更提供了追蹤和理解環境變化及其影響的強大工具。海港分部海洋研究所(FAU’s Harbor Branch Oceanographic Institute)研究教授 Greg O'corry-crowe 提醒,在全球氣候變遷與人類影響日益加劇的時代,了解整個水生系統運作方式面臨更大的挑戰,此研究工具對此具有重要意義。此前,2017年在佛州爆發的紅潮,便造成高達27億美元的經濟損失,凸顯精準預警的重要性。
參考來源
新的DNA測序工具如何幫助佛州預測有害藻華?
美國南佛羅里達大學與佛羅里達大西洋大學的研究團隊開發出一種新的DNA測序工具,能快速識別沿海水域中的有害藻華物種。該團隊使用Oxford Nanopore MinION工具分析佛州印第安河潟湖的環境DNA,成功偵測到包含褐潮與紅潮在內的11種有害藻華物種,即使在濃度非常低時也具備高度敏感性。這種近乎即時且高解析度的監測,有助於在藻華大規模爆發前及早偵測到潛在危險物種,並捕捉共同的觸發因素及群落變化,提升水域生態監測能力。
這種新的DNA測序工具使用了什麼技術?
研究團隊採用了一款名為 Oxford Nanopore MinION 的特殊工具,透過分析水體中的環境DNA,並鎖定特定的真核核醣體RNA基因來識別有害藻華物種。
有害藻華物種的共同出現有何意義?
研究發現有害藻華物種常共同出現,這意味著它們可能共享相同的生態驅動因素,或彼此互動以促進生長。了解這種協同作用有助於預測藻華的爆發。
精準預警有害藻華為何如此重要?
有害藻華大規模爆發可能造成嚴重的經濟損失,例如2017年佛州紅潮曾造成高達27億美元的損失。因此,精準預警對於減輕其影響至關重要。