超越存在和缺席:使用eDNA和微卫星基因排型来估计野生种群中微观生命形式的密度

科学领域:

• 海洋生物学 海洋生物学
• 生态生态学 生态生态学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 监测具有神秘生命史的生物,特别是显微阶段,对人口动态研究提出了重大挑战.
• 环境DNA (eDNA) 提供了一种非侵入性物种检测方法,最近的进展使得能够评估物种内基因多样性.
• 传统的调查方法往往不足以采样微观或难以捉摸的生命阶段.

研究的目的:

• 引入两个R包,Amplicomsat和GenotypeQuant,用于估计来自eDNA样本的个体数量.
• 验证一种基于eDNA的新方法的准确性和精度,用于量化微观生物.
• 应用开发的方法来估计自然息地内Nereocystis luetkeana (公牛) 类植物的密度.

主要方法:

• 开发Amplicomsat R包,用于清理高通量安普利康微卫星序列,并计算eDNA中的等位基因.
• 实施基因型量R包,使用数值最大概率估计器 (NMLE) 来确定对eDNA的贡献者数量.
• 进行模拟以描述方法的准确性和精度,然后在海藻森林生态系统中进行实验和现场eDNA采样.

主要成果:

• 模拟证明了该方法在估计来自eDNA的个体计数方面的可靠性.
• 在种植岩石上,NMLE对公牛藻类类植物细胞的估计显示,从已知的8个个体中,个体的变化为+3/-2个.
• 现场分析显示,7月份公牛的体球体密度在500至800体球体-2之间,丰度与采样面积相关.

结论:

• 开发的R包为使用eDNA量化神秘的微观生命阶段提供了强大的工具.
• 结合遗传多样性的eDNA分析提供了一种强大的方法来估计传统方法失败的人口密度.
• 这些发现突出了鱼树林动态中的雄牛鱼体球体丰富的生态意义.