33个站点定期采样,紧盯鳄雀鳝、提防福寿螺,解析100多个入侵物种基因组
中国“江湖”并不平静。从紧盯鳄雀鳝、抓捕暹罗鳄,到南方福寿螺“北扩”,老百姓对生物入侵的关注度极大提升,科学家们也加速了对外来入侵水生生物的应用研究。2月24日,国家重点研发计划项目——“外来水生生物对水域生态系统的影响及入侵风险评估和防控”在沪启动。
解放日报·上观新闻记者发现,这一项目的LOGO由中国水系图、5种重要入侵水生生物和一面盾牌组成,象征项目目标是为国家筑起水生生物安全防护之盾。而这5种物种正是:福寿螺、海鞘、亚历山大藻、大薸、罗非鱼。
近年来,我国水生生物入侵的影响范围和危害程度不断扩大,外来种群扩张和暴发引起交通航运、生态、经济和社会安全问题日益突出。但由于水生生物监控困难,监测预警和防控的关键技术储备明显不足。
“我们要做的就是通过环境DNA监测水生生物物种。”上海海洋大学环境DNA技术与水生态健康评估工程中心主任李晨虹解释,任何生物在水体里生存,就会“排”出一些DNA,“取出1升湖水,里面就有可能有鱼的体液或者鳞片脱落而排放的DNA。”因此,可以将其中的DNA进行提取、解析,并建立监测网络。加入这一国家级项目的10家科研单位组建起五大团队,分别从外来水生生物鉴别、环境适应性、对生态环境影响、数据库构建以及防控等五个方面进行研究。
解放日报·上观新闻记者了解到,李晨虹开发的跨物种靶基因富集方法和单拷贝核基因标记,可用于鱼类和其他水生生物的多样性研究,处于国际领先地位。因环境DNA的应用前景广阔,用于监测入侵水生生物物种是一种极为有效的方法。“这种方式比原先的水生生物调查研究省力高效,在水中的DNA浓度很低的情况下也能检测得到。”
李晨虹和团队一直致力于建立环境DNA的数据库,不断完善外来物种监测机制,从“被动防御”变为“主动监测”。按计划,项目将研发20种以上入侵水生生物的eDNA识别技术及检测试剂盒,实现灵敏可靠的便携式 eDNA物种鉴定,预警潜在风险,提升国家应对外来入侵水生生物暴发致灾能力。
李晨虹透露,项目还计划对100余个入侵物种的基因组进行测序分析,产学研联合建设入侵水生生物交互式数据库与风险预警平台,并在我国沿海、港口和主要淡水水系设置33个站点定期采样,覆盖黄海、渤海、东海、南海、辽河、京津冀水系、黄河、长江、珠江和南流江水系等。通过分季度采集水样,这些样品就被用来监测入侵水生生物的扩散状况和发展趋势。
当天实施方案论证会上,上海海洋大学、中国海洋大学、厦门大学、江苏省中科院植物所、中国水产科学研究院东海水产研究所、中国检验检疫科学研究院、国家海洋环境监测中心、自然资源部第三海洋研究所、青岛华大基因研究院和上海冠东国际集装箱码头有限公司等10家单位项目团队,共议针对外来入侵水生生物的这份“中国方案”。该项目由中国海洋大学筑峰工程特聘教授董波担任负责人。
同时,上海海洋大学赵金良教授、张饮江教授、贾睿教授、鲁仙教授、张玮副教授、工程师王琼等人也参与该项目。比如张饮江团队研究福寿螺入侵对于我国典型水域或者湿地生物多样性与生态系统功能影响,又如贾睿教授研究亚历山大藻对生态系统的影响,再如张玮负责入侵蓝藻生态治理技术研发。