利用蚂蚁作为生物采样器检测入侵物种斑衣蜡蝉的环境DNA（eDNA）新策略

针对陆地生态系统环境DNA（eDNA）分布不均导致入侵物种检测困难的问题，研究人员创新性地利用蚂蚁作为“生物采样器”，通过其摄食斑衣蜡蝉（SLF）蜜露的行为富集eDNA。采用PCR和qPCR技术，在SLF侵染区蚂蚁样本中实现60-100%的检出率，且DNA浓度显著高于非蚁类昆虫。该方法为大规模监测SLF提供了高效、低成本的技术路径，对入侵物种防控具有重要意义。

　　

在生态保护与农业安全的战场上，入侵物种斑衣蜡蝉（Spotted Lanternfly, SLF）正成为北美地区的“头号公敌”。这种以树木汁液为食的昆虫，不仅通过蜜露排泄引发煤污病，更对葡萄园等经济作物造成毁灭性打击。尽管环境DNA（eDNA）技术在水生生态系统入侵物种监测中表现优异，但陆地环境的eDNA分布碎片化成为技术推广的“阿喀琉斯之踵”。传统方法如喷雾聚集法和树干滚压法虽能捕获SLF DNA，却受限于设备复杂、操作耗时等缺陷。如何突破技术瓶颈，实现高效、低成本的SLF监测？来自台湾和美国弗吉尼亚理工大学的研究团队将目光投向了自然界最勤奋的“采样员”——蚂蚁。

蚂蚁与SLF的生态互作提供了绝佳的研究切入点。作为蜜露的狂热消费者，蚂蚁通过摄食行为可能天然富集SLF DNA。研究团队假设：蚂蚁肠道可成为eDNA的“生物储存库”，其广泛觅食范围更能扩大监测覆盖面积。为验证这一设想，研究人员在弗吉尼亚州4个SLF侵染区和2个非侵染区采集了工蚁样本，同时收集叶蝉、瓢虫等非蚁类昆虫作为对照。通过表面去污染处理后，采用终点PCR和TaqMan探针定量PCR（qPCR）技术检测SLF特异性ND6基因，并结合标准曲线定量分析。

样本收集与制备
研究团队采用吸虫器在SLF侵染树木周围5米范围内采集工蚁，所有样本经乙醇固定后，使用E.Z.N.A.组织DNA试剂盒提取核酸。为排除外源污染，样本均经过漂白法表面去污处理。

分子检测技术
终点PCR采用56°C退火温度扩增SLF的ND6基因片段（393 bp），产物经凝胶电泳和Sanger测序验证。qPCR则通过七梯度标准曲线（起始浓度14.5 ng/μl）定量，反应效率达80.35-87.36%，R²
值>0.99。检测阈值设定为Ct值<41，且需三重复孔一致阳性。

结果
高效检出率验证假说
侵染区蚂蚁样本的SLF DNA检出率高达60-100%（PCR）和80-100%（qPCR），而非侵染区均为阴性。值得注意的是，qPCR在部分非蚁类昆虫（如66.6%叶蝉）中检出信号，但蚂蚁样本的DNA浓度显著更高（图3），证实蜜露摄入是主要eDNA来源。

讨论与意义
这项发表于《NeoBiota》的研究首次证实蚂蚁可作为SLF eDNA的“生物放大器”。其成功源于蚂蚁独特的生物学特性：蜜露在工蚁肠道内长期留存，通过交哺行为（trophallaxis）在巢群内扩散，形成持续的DNA信号。相比传统方法，该技术具备三大优势：（1）无需复杂设备，降低90%操作成本；（2）蚂蚁10-30米的觅食半径（如Camponotus属）可覆盖早期低密度侵染区；（3）适用于多种生境。

研究团队指出，未来需优化诱集技术以支持大规模监测，并评估该方法在SLF扩散前沿的灵敏度。这项创新不仅为SLF防控提供新工具，更开创了利用生物行为特性解决eDNA技术瓶颈的研究范式——在陆地生态监测的征途上，或许最强大的技术伙伴，正潜藏于大自然的精妙设计之中。