基于线粒体和核环境DNA分析研究地下外部受精蝾螈的繁殖活动

《Scientific Reports》：Investigating the breeding activity of externally fertilizing salamanders underground based on mitochondrial and nuclear environmental DNA (eDNA) analyses

　　

摘要

对于体外受精的动物而言，产卵和受精是至关重要的交配行为，这些行为能够为了解其生活史以及保护措施的有效性提供重要信息。在鱼类中，可以通过分析环境DNA中的核DNA与线粒体DNA的比例来确定其水下产卵时间。然而，这种方法在其他动物类群，如两栖动物中的可行性，尤其是长期应用的可行性，尚未得到验证。我们采集了韩国爪螈（Onychodactylus koreanus）的环境DNA样本，这种两栖动物属于地下栖息且进行体外受精的物种。我们在14个月内对其种群进行了调查，并使用细胞色素c氧化酶亚基I和内部转录间隔区1作为引物，结合TaqMan探针进行了分析。综合分析表明，通过每日检测并利用Z分数进行标准化的个体COI和ITS1环境DNA水平及其比例，会随时间发生变化，而这些变化对于确定繁殖期和季节至关重要。韩国爪螈的主要繁殖活动可能发生在晚春到初夏期间，而在山区栖息地，则可能在晚秋到初冬期间出现规模较小的繁殖活动。我们的研究结果表明，对标准化的线粒体和核环境DNA水平进行综合分析，而非仅仅分析二者之间的比例，有助于追踪地下繁殖物种的种群动态，从而补充传统的种群调查方法。