水環境eDNA解決方案

                                      ——水環境eDNA便攜采集系統-生物調查物種入侵調查

前言：

eDNA魚類種群采樣調查系統環境  DNA（environmental DNA, eDNA）是指可以從環境樣品（如水、土壤、空氣、冰芯等）中直接提取到的DNA 片段總和。eDNA  技術是近年來新出現的一種生物調查方法技術，由 包括eDNA 獲取、基因分析和結果分析 3 個部分組成。與傳統方法相比，eDNA  技術具有靈敏度高, 省時省力, 對調查對象無損傷等優點，而且不要求調查人員具有傳統的生物識別及鑒定經驗。目前eDNA  技術已被應用于目標物種（如入侵物種、瀕危物種及其他稀有物種）"有無"的檢測, 生物量的估測，在水生生態系統的保護中具有廣泛的應用前景。

應用領域：魚類資源調查、微生物研究、入侵生物監測預防、水生物保護（江豚、白鰭豚）、兩棲動物監測

一 硬件選擇  

1、便攜式eDNA采樣機

型號：Citizen

（便攜、操作簡便、自封式濾膜*）

特點

無須培訓，操作簡單

快速過濾大體積水樣

可使用自封濾膜*

一鍵現場過濾

適配自封式濾膜

eDNA魚類種群采樣調查系統技術信息

水泵：空氣泵                           攜帶方式：手提式

電壓：12V                              eDNA保存時間：常溫＞90個自然日

電池壽命：8小時                       抽濾速度：1L/min

容積：2L                               電池類型：鉛酸蓄電池

管徑：0.25英寸

專用自封式濾膜：0.45μm,1.2μm，5μm   材質：PES或其他

2、移動式eDNA采樣站

(移動式采樣站點、多通道平行采樣、智能化采樣)

設備特點

可記錄采樣點流速、GPS、溫度等信息

內置計算機，可導出采樣日志、為每個樣品標注采樣編碼

采樣飽和后具有震動反饋功能，可設置定量采水

具備遠程藍牙遙控采水功能

可進行多通道的同步采樣

自封濾膜（技術）：采用合成樹脂材料自動對樣本進行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統采樣方式需要對樣品進行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費時費力，往往會在采樣點浪費大量時間）

①降低污染——傳統樣品處理方式需要現場對樣品進行防腐處理，會增加污染可能。

②提高DNA含量——與傳統使用乙醇相比，檢測到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——現場無需準備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關從業經驗的人員即可快速上手實現標準化的采樣工作。

技術信息：

最小流速：0.1 L/minute

最大流速：1.4 L/minute

最大采樣水樣量：999.9 L

容量精度：> 90% 0.1 L/分鐘

電池續航時間：≥8 小時

采樣點 GPS 位置精度：2.5 米

濾膜材質：PES

過濾器材質：合成樹脂

采樣桿長度：3 米(可延長收攏)

遠程遙控器續航：4 小時

采樣器重量：不超過 11kg

伸縮桿重量：不超過 4kg

采樣站構成

1、智能化采樣站主機  2、多通道采樣桿  3、采樣軟管  4、eDNA過濾器—自封式濾膜*   5、鉛酸蓄電池—提供12小時續航時間  6、GPS采樣坐標定位儀

3、背負式eDNA采樣器

型號：ESBL-BACKPACK

(背負式、移動式采樣、多通道平行采樣、智能化采樣)

設備特點

支持背負式移動采樣

可記錄采樣點流速、GPS、溫度等信息

內置計算機，可導出采樣日志、為每個樣品標注采樣編碼

采樣飽和后具有震動反饋功能，可設置定量采水

具備遠程藍牙遙控采水功能

可進行伸縮式采樣——3米延長桿

自封濾膜：采用合成樹脂材料自動對樣本進行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統采樣方式需要對樣品進行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費時費力，往往會在采樣點浪費大量時間）

①降低污染——傳統樣品處理方式需要現場對樣品進行防腐處理，會增加污染可能。

②提高DNA含量——與傳統使用乙醇相比，檢測到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——現場無需準備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關從業經驗的人員即可快速上手實現標準化的采樣工作

采樣器構成

1.  背負式采樣機主機

2.  采樣軟管

3.  3米伸縮式采樣桿

4.  遠程采水遙控器

5.  4 節5 號充電池和充電器

6.  9.6 伏鎳鎘充電池/充電器

7.  Microtube 微管儲存箱

8.  系統使用快速入門簡介

9.  過濾器—自封式濾膜

10. GPS采樣定位儀

二  耗材選擇

1、傳統濾膜過濾器

——同時兼容上述eDNA專用采樣器

(傳統濾膜)

介紹

傳統濾膜過濾器需要在現場采樣完后，穿戴無菌手套，用鑷子取出濾膜，加注緩沖保存液，在24小時內低溫送至實驗室進行后續分析。

技術信息

壓力范圍：0~0.85bar

環境操作溫度：0~40℃

兼容采樣管徑：內徑0.25英寸

濾膜孔徑：0.45微米,1.2微米,5微米

建議濾水量：1~10L

存儲溫度：22℃

外殼類型：封閉式錐形過濾殼體

2、自封式濾膜過濾器Self-preserving filter

                                     ——同時兼容上述eDNA專用采樣器

(DNA獲取量為普通濾膜的2倍)

介紹

自封濾膜：采用合成樹脂材料自動對樣本進行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統采樣方式需要對樣品進行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費時費力，往往會在采樣點浪費大量時間）

優點

①降低污染——傳統樣品處理方式需要現場對樣品進行防腐處理，會增加污染可能。

②提高DNA含量——與傳統使用乙醇相比，檢測到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——現場無需準備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關從業經驗的人員即可快速上手實現標準化的采樣工作

自封式濾膜的使用

三  eDNA實驗室分析

樣品(q)PCR分析并出具報告

       樣品分析由上海合作實驗室進行分析，用戶所使用的濾膜必須為廠家提供的自封式濾膜，郵寄至廠商接收點(常溫、無需使用乙醇等固定液)，2周內即可獲取結題報告。

自封式濾膜可參閱文獻：

A self‐preserving, partially biodegradable eDNA filter

1、流程

環境DNA提取——設計合成引物接頭——PCR擴增產物純化——PCR產物定量均一化——測序文庫構建——高通量測序——生成報告

2、樣品報告包括但不限于：

1、物種多樣性統計

2、物種組成分析

3、群落比較分析

4、捕撈數據一致性分析

5、... ...