水环境eDNA解决方案

                                      ——水环境eDNA便携采集系统-生物调查物种入侵调查

前言：

eDNA鱼类种群采样调查系统环境  DNA（environmental DNA, eDNA）是指可以从环境样品（如水、土壤、空气、冰芯等）中直接提取到的DNA 片段总和。eDNA  技术是近年来新出现的一种生物调查方法技术，由 包括eDNA 获取、基因分析和结果分析 3 个部分组成。与传统方法相比，eDNA  技术具有灵敏度高, 省时省力, 对调查对象无损伤等优点，而且不要求调查人员具有传统的生物识别及鉴定经验。目前eDNA  技术已被应用于目标物种（如入侵物种、濒危物种及其他稀有物种）”有无”的检测, 生物量的估测，在水生生态系统的保护中具有广泛的应用前景。

应用领域：鱼类资源调查、微生物研究、入侵生物监测预防、水生物保护（江豚、白鳍豚）、两栖动物监测

一 硬件选择  

1、便携式eDNA采样机

型号：Citizen

（便携、操作简便、自封式滤膜*）

特点

无须培训，操作简单

快速过滤大体积水样

可使用自封滤膜*

一键现场过滤

适配自封式滤膜

eDNA鱼类种群采样调查系统技术信息

水泵：空气泵                           携带方式：手提式

电压：12V                              eDNA保存时间：常温＞90个自然日

电池寿命：8小时                       抽滤速度：1L/min

容积：2L                               电池类型：铅酸蓄电池

管径：0.25英寸

专用自封式滤膜：0.45μm,1.2μm，5μm   材质：PES或其他

2、移动式eDNA采样站

(移动式采样站点、多通道平行采样、智能化采样)

设备特点

可记录采样点流速、GPS、温度等信息

内置计算机，可导出采样日志、为每个样品标注采样编码

采样饱和后具有震动反馈功能，可设置定量采水

具备远程蓝牙遥控采水功能

可进行多通道的同步采样

自封滤膜（技术）：采用合成树脂材料自动对样本进行脱水处理，使DNA信息能在室温下保存90天不降解（传统采样方式需要对样品进行乙醇加注、冷冻、防腐等措施，费时费力，往往会在采样点浪费大量时间）

①降低污染——传统样品处理方式需要现场对样品进行防腐处理，会增加污染可能。

②提高DNA含量——与传统使用乙醇相比，检测到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——现场无需准备乙醇及缓慢的过滤工作，无需准备冷冻措施低温保存样品，即便是没有相关从业经验的人员即可快速上手实现标准化的采样工作。

技术信息：

最小流速：0.1 L/minute

最大流速：1.4 L/minute

最大采样水样量：999.9 L

容量精度：> 90% 0.1 L/分钟

电池续航时间：≥8 小时

采样点 GPS 位置精度：2.5 米

滤膜材质：PES

过滤器材质：合成树脂

采样杆长度：3 米(可延长收拢)

远程遥控器续航：4 小时

采样器重量：不超过 11kg

伸缩杆重量：不超过 4kg

采样站构成

1、智能化采样站主机  2、多通道采样杆  3、采样软管  4、eDNA过滤器—自封式滤膜*   5、铅酸蓄电池—提供12小时续航时间  6、GPS采样坐标定位仪

3、背负式eDNA采样器

型号：ESBL-BACKPACK

(背负式、移动式采样、多通道平行采样、智能化采样)

设备特点

支持背负式移动采样

可记录采样点流速、GPS、温度等信息

内置计算机，可导出采样日志、为每个样品标注采样编码

采样饱和后具有震动反馈功能，可设置定量采水

具备远程蓝牙遥控采水功能

可进行伸缩式采样——3米延长杆

自封滤膜：采用合成树脂材料自动对样本进行脱水处理，使DNA信息能在室温下保存90天不降解（传统采样方式需要对样品进行乙醇加注、冷冻、防腐等措施，费时费力，往往会在采样点浪费大量时间）

①降低污染——传统样品处理方式需要现场对样品进行防腐处理，会增加污染可能。

②提高DNA含量——与传统使用乙醇相比，检测到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——现场无需准备乙醇及缓慢的过滤工作，无需准备冷冻措施低温保存样品，即便是没有相关从业经验的人员即可快速上手实现标准化的采样工作

采样器构成

1.  背负式采样机主机

2.  采样软管

3.  3米伸缩式采样杆

4.  远程采水遥控器

5.  4 节5 号充电池和充电器

6.  9.6 伏镍镉充电池/充电器

7.  Microtube 微管储存箱

8.  系统使用快速入门简介

9.  过滤器—自封式滤膜

10. GPS采样定位仪

二  耗材选择

1、传统滤膜过滤器

——同时兼容上述eDNA专用采样器

(传统滤膜)

介绍

传统滤膜过滤器需要在现场采样完后，穿戴无菌手套，用镊子取出滤膜，加注缓冲保存液，在24小时内低温送至实验室进行后续分析。

技术信息

压力范围：0~0.85bar

环境操作温度：0~40℃

兼容采样管径：内径0.25英寸

滤膜孔径：0.45微米,1.2微米,5微米

建议滤水量：1~10L

存储温度：22℃

外壳类型：封闭式锥形过滤壳体

2、自封式滤膜过滤器Self-preserving filter

                                     ——同时兼容上述eDNA专用采样器

(DNA获取量为普通滤膜的2倍)

介绍

自封滤膜：采用合成树脂材料自动对样本进行脱水处理，使DNA信息能在室温下保存90天不降解（传统采样方式需要对样品进行乙醇加注、冷冻、防腐等措施，费时费力，往往会在采样点浪费大量时间）

优点

①降低污染——传统样品处理方式需要现场对样品进行防腐处理，会增加污染可能。

②提高DNA含量——与传统使用乙醇相比，检测到的DNA含量是其2倍。

③提高效率——现场无需准备乙醇及缓慢的过滤工作，无需准备冷冻措施低温保存样品，即便是没有相关从业经验的人员即可快速上手实现标准化的采样工作

自封式滤膜的使用

三  eDNA实验室分析

样品(q)PCR分析并出具报告

       样品分析由上海合作实验室进行分析，用户所使用的滤膜必须为厂家提供的自封式滤膜，邮寄至厂商接收点(常温、无需使用乙醇等固定液)，2周内即可获取结题报告。

自封式滤膜可参阅文献：

A self‐preserving, partially biodegradable eDNA filter

1、流程

环境DNA提取——设计合成引物接头——PCR扩增产物纯化——PCR产物定量均一化——测序文库构建——高通量测序——生成报告

2、样品报告包括但不限于：

1、物种多样性统计

2、物种组成分析

3、群落比较分析

4、捕捞数据一致性分析

5、... ...