環(huán)境DNA測序技術(shù)是通過對環(huán)境介質(zhì)(水、土壤、沉積物等)中的生物DNA進行測序,實現(xiàn)對生物群落的定性和豐度分析,并利用生物個體、種群或群落對環(huán)境變化所產(chǎn)生的反應(yīng)來評估環(huán)境狀況。環(huán)境DNA測序技術(shù)可應(yīng)用于水、土壤和大氣環(huán)境的監(jiān)測,是評估生態(tài)環(huán)境狀況和生物多樣性的重要手段,也是環(huán)境科研領(lǐng)域的重要工具。
而高通量測序的靈敏度優(yōu)勢可以對環(huán)境中含量非常低的DNA實現(xiàn)檢測。將高通量測序與eDNA序列相關(guān)聯(lián)的技術(shù)稱為“eDNA metabarcoding”(環(huán)境DNA宏條形碼)。
華大智造基于DNBSEQ-G99和DNBSEQ-E25測序平臺,現(xiàn)正式推出環(huán)境DNA宏條形碼測序組合產(chǎn)品,以科技之力守護生態(tài)環(huán)境。該組合產(chǎn)品結(jié)合了DNBSEQ測序技術(shù)與ATOPlex多重PCR技術(shù),搭配自主研發(fā)的自動化樣本制備系統(tǒng)與分析軟件,可覆蓋從樣本到分析結(jié)果全流程,實現(xiàn)環(huán)境DNA一站式監(jiān)測。
華大智造獨有的DNBSEQ測序技術(shù),能夠為eDNA的生信分析提供高質(zhì)量的測序數(shù)據(jù)。ATOPlex多重PCR 技術(shù),是華大智造自主研發(fā)的超高重 PCR 核心專利技術(shù),可針對目標區(qū)域進行引物設(shè)計,并提供Panel和建庫試劑等一整套方案,實現(xiàn)精準高效的環(huán)境DNA宏條形碼測序。
華大智造環(huán)境DNA宏條形碼測序組合產(chǎn)品

性能表現(xiàn)
按照華大智造環(huán)境DNA宏條形碼測序組合產(chǎn)品的操作流程,采用根據(jù)已知物種構(gòu)成和豐度的模擬樣本S1-S3(含8種細菌DNA標準品的混合樣本的3次重復),進行了重復性、物種檢出率以及物種豐度定量準確性三方面的對比分析。分析結(jié)果如圖1所示:預期物種全部檢出,實測豐度與理論豐度接近,3次重復差異小。
物種構(gòu)成和豐度堆疊柱狀圖
應(yīng)用案例
2023年6月,湖北省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站在武漢東湖6個不同點位(D3-D8)采集水體樣本,每個點位重復采樣3次,基于MGI產(chǎn)品方案進行提取、建庫、測序和分析,系統(tǒng)選取所有樣本在種分類水平上豐度排名前18的物種識別結(jié)果并生成堆疊柱狀圖,結(jié)果如圖2所示,可以看出,同一個點位的3次重復所檢測的物種構(gòu)成一樣,6個點位共識別出59種魚類。
物種構(gòu)成和豐度堆疊柱狀圖
為了分析不同點位之間物種多樣性差異,系統(tǒng)可通過組間距離分析來評估不同樣本之間的物種組成差異。結(jié)果如圖3所示,橫縱坐標均為樣本,顏色反應(yīng)橫向和縱向樣本間的距離??梢钥闯觯珼3和D8這2個點位在魚類物種構(gòu)成上有較高的相似性,而其他點位的樣本之間的物種構(gòu)成差異性比較大。
組間距離分析圖
此外,系統(tǒng)還可進行主成分分析,結(jié)果如圖4所示,每一個點代表一個樣本,相同顏色的點來自同一個分組,兩點之間距離越近表明兩者的差異越小??梢钥闯?,D3和D8的樣本距離較近,說明這2個點位的魚類物種構(gòu)成有一定的相似性,與上述組間距離分析的結(jié)論一致。
主成分分析圖
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