利用DNA条形码监测海洋哺乳动物多样性

DNA条形码技术是利用生物体DNA中一段保守片段对物种进行快速准确鉴定的新兴技术。在12月30日的Zookeys杂志上发表的一项研究中，研究人员评估了DNA条形码技术在监测海洋哺乳动物生物多样性中的实用性。结果表明，利用DNA条形码技术连同搁浅网络，将明显提高海洋哺乳动物生物多样性监测的精确度。

　　

生物通报道：DNA条形码技术是利用生物体DNA中一段保守片段对物种进行快速准确鉴定的新兴技术，已经成为生态学研究的重要工具，不仅用于物种鉴定，同时也帮助生物学家进一步了解生态系统内发生的相互作用，如PLOS ONE：科学家鉴定濒危松柏植物的条形码。在12月30日的Zookeys杂志上发表的一项研究中，研究人员评估了DNA条形码技术在监测海洋哺乳动物生物多样性中的实用性。结果表明，利用DNA条形码技术连同搁浅网络，将明显提高海洋哺乳动物生物多样性监测的精确度。

海洋哺乳动物是具有超凡魅力的旗舰物种，对一般公众很具有吸引力。当前，它们也被看作是高度相关的海洋领域的前哨。如果它们在某一地区健康存在，则被认为标志着所在地的健康，而它们的消失、转移或其丰度和健康的减少，可能反映出消极的环境变化，不论这种环境变化是由人为造成与否。

监测海洋哺乳动物的生物多样性，往往很难执行。虽然有一些动物能够很容易地被观察到，但是其它的动物更难检测到，例如因为其稀缺性或离散行为。科学家们提出的解决方案之一，是以搁浅网络组织、清单和海洋动物搁浅记录为基础，这是一种追随海洋哺乳动物生物多样性的比较划算的方法。

DNA条形码（DNA barcoding），是指生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段。DNA条形码已经成为生态学研究的重要工具，不仅用于物种鉴定，同时也帮助生物学家进一步了解生态系统内发生的相互作用。

法国布雷斯特大学海洋馆和BioGeMME实验室的研究人员，与Parc naturel marin d'Iroise和PELAGIS合作，评估了DNA条形码技术在监测海洋哺乳动物生物多样性中的实用性。他们确认了由现场记者做出的物种鉴定，辨认了分解的尸体或部分尸体，检测了鼠海豚和灰海豹的种内遗传变异（通过视觉探测不到）。

这项研究成果，刊登在12月30日的Zookeys杂志上。研究人员在来自15个不同物种（12个鲸目动物和3个鳍足动物）的89只动物中，测定了超过500bp的线粒体COI基因的5’末端。除了海豚科之外，根据其COI序列，所有动物都能被区分开来。然后，研究人员又采用DNA条形码鉴定了一些“未确定”的样本。对海豚科动物样本，研究人员测定了线粒体控制区（MCR）的一部分。所有结果表明，利用DNA条形码技术连同搁浅网络，将明显提高海洋哺乳动物生物多样性监测的精确度。全球气候变化，以及更多的局部环境变化（其中一些是由人类引起的），对海洋领域产生了影响。DNA条形码在监测海洋哺乳动物生物多样性中的常规使用，将明显提高我们检测这种影响的能力，这是采取适当的保护措施所必需的第一步。

在法国，早在70年代初，CRMM（Centre de Recherche sur les Mammifères Marins, La Rochelle, presently the Joint Service Unit PELAGIS, UMS 3462, University of La Rochelle- CNRS）就已经创建了法国海洋哺乳动物搁浅记录程序。该网络包括大约260位现场记者、组织成员或志愿者（Peltier et al. 2013, PloS One, e62180）。

在布列塔尼（位于法国西北部的一个地区），该网络是由布雷斯特海洋馆进行协调。在过去十年中，有14种鲸目动物和5种鳍足动物沿布列塔尼大西洋海岸搁浅。在所有被包括的物种中，每年有150种动物在这个地区搁浅。根据沿该海岸的搁浅报道，最常见的搁浅事件包括6种鲸类动物（Delphinus delphis、Tursiops truncatus、Stenella coeruleoalba、Globicephala melas、Grampus griseus、Phocoena phocoena）和1种鳍足类动物（Halichoerus grypus）。一些罕见的搁浅事件包括深潜物种或外来物种，例如北极海豹。（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
The use of DNA barcoding to monitor the marine mammal biodiversity along the French Atlantic coast
Abstract：In the last ten years, 14 species of cetaceans and five species of pinnipeds stranded along the Atlantic coast of Brittany in the North West of France. All species included, an average of 150 animals strand each year in this area. Based on reports from the stranding network operating along this coast, the most common stranding events comprise six cetacean species (Delphinus delphis, Tursiops truncatus, Stenella coeruleoalba, Globicephala melas, Grampus griseus, Phocoena phocoena)and one pinniped species (Halichoerus grypus). Rare stranding events include deep-diving or exotic species, such as arctic seals. In this study, our aim was to determine the potential contribution of DNA barcoding to the monitoring of marine mammal biodiversity as performed by the stranding network. We sequenced more than 500 bp of the 5’ end of the mitochondrial COI gene of 89 animals of 15 different species (12 cetaceans, and three pinnipeds). Except for members of the Delphininae, all species were unambiguously discriminated on the basis of their COI sequences. We then applied DNA barcoding to identify some “undetermined” samples. With again the exception of the Delphininae, this was successful using the BOLD identification engine. For samples of the Delphininae, we sequenced a portion of the mitochondrial control region (MCR), and using a non-metric multidimentional scaling plot and posterior probability calculations we were able to determine putatively each species. We then showed, in the case of the harbour porpoise, that COI polymorphisms, although being lower than MCR ones, could also be used to assess intraspecific variability. All these results show that the use of DNA barcoding in conjunction with a stranding network could clearly increase the accuracy of the monitoring of marine mammal biodiversity.