揭示eDNA/eRNA技术在长江江豚濒危物种监测中的潜力与应用

为解决长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis）传统监测方法效率低、时空分辨率不足的问题，研究人员开发了靶向线粒体COX3和CYTB基因的双标记eDNA/eRNA技术，结合ddPCR定量分析。研究确立了高灵敏度检测限（LOD: 0.076 copies/μL），揭示了eDNA/eRNA降解动态（eRNA半衰期约30小时），并在长江口20个位点中成功定位江豚活动热点。该研究为濒危水生生物监测提供了非侵入性、高精度的技术框架。

　　

长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis）作为全球唯一的淡水江豚，是长江中下游水域的旗舰物种，但近年来因栖息地破坏和人类活动影响，其种群数量锐减，被世界自然保护联盟（IUCN）列为极危物种。尽管保护措施如迁地保护和禁渔政策已部分稳定其种群，但传统监测技术如目视调查和被动声学监测存在劳动强度大、覆盖范围有限等缺陷，难以满足实时保护决策的需求。环境DNA（eDNA）技术虽为生物多样性监测带来革新，但单一位点分析和无法区分近期生物活性的局限，制约了其在濒危物种保护中的应用。

针对这些问题，上海市自然科学研究基金等资助的研究团队在《Global Ecology and Conservation》发表论文，通过整合双标记eDNA/eRNA分析和数字PCR（ddPCR）技术，建立了长江江豚的高灵敏度监测体系。研究选取线粒体COX3（细胞色素C氧化酶亚基3）和CYTB（细胞色素B）基因作为靶标，在安徽铜陵半自然保护区的降解实验中量化eNA（环境核酸）的持久性，并在长江口20个采样点进行野外验证，结合被动声学设备进行多方法比对。

关键技术方法
研究采用引物探针设计（靶向114-bp COX3和129-bp CYTB片段）、ddPCR定量（LOD/LOQ测定）、半自然水域降解实验（铜陵保护基地11头江豚活动水域采样）、长江口多点位eDNA/eRNA同步采集（20个站点分层取样），以及RPCD-II声学监测设备的数据整合。

研究结果

3.1 LOD和LOQ估计
通过八梯度稀释系列确定ddPCR检测限为0.076 copies/μL^?1，定量限（LOQ）为0.35 copies/μL^?1，为低丰度物种监测提供标准化阈值。

3.2 环境DNA/RNA衰减速率
eDNA在COX3和CYTB位点的降解半衰期分别为65.24小时和50.13小时，而eRNA仅维持约30小时（p<0.05），证实eRNA更适合指示近期生物活动。

3.3 长江口eDNA/eRNA检测
在20个站点中，eDNA检出13个位点（COX3主导），eRNA检出11个位点，其中5个位点双标记共现，主要集中于东风西沙水库附近。声学记录与eRNA热点空间重叠率达82%，但eNA技术显示更广的分布范围。

结论与意义
该研究首次将多标记eNA技术与声学监测结合，解决了长江江豚监测中的敏感性与时效性问题。COX3标记的高稳定性与eRNA的快速衰减特性互补，为区分历史残留与现生活动提供依据。研究发现的长江口两大活动热点（东风西沙水库与崇明岛桥区）为优先保护区的划定提供了科学依据，其中水库区域因持续的高eRNA信号被确认为核心栖息地。未来需结合季节性追踪和环境转录组学，进一步解析种群动态与胁迫因子响应机制。这一技术框架可推广至其他濒危水生生物监测，推动非侵入性保护工具的发展。