國研院深海高流量eDNA採樣模組 開啟生態探勘新途徑
(中央社記者趙敏雅台北15日電)國研院海洋中心自主開發「深海高流量eDNA採樣模組」,可在深海現地自動採集生物殘留於海中的DNA碎片,透過基因定序分析辨識棲息或活動於該處海域的生物類群,此模組先前於台灣西南海域實測,成功辨識出365種深海生物。
國研院指出,深海環境具高壓、低溫、生物密度低等特性,傳統深海生態調查常採底拖網等方式進行,但可能對脆弱的深海棲地及底棲生物造成不可逆影響,如何兼顧科學研究與海洋環境保護,發展低干擾、高效率的深海生態調查技術,已成為國際海洋研究的重要課題。
國研院說明,環境去氧核醣核酸(eDNA)技術,是透過收集環境中生物遺留的微量細胞、組織或排泄物,再利用分子生物學技術分析其中的遺傳物質,藉以推測環境中可能存在或活動的生物,不必直接捕捉或干擾生物本身,近年成為全球生物多樣性調查的重要工具。
國研院表示,傳統eDNA技術聚焦特定生物類群,海洋中心因此研發出「深海高流量eDNA採樣模組」,整合可耐受深海高壓環境的深海馬達、可精準定量且具低樣本污染風險的蠕動幫浦,以及可依研究需求更換孔徑的過濾模組,每小時可過濾逾100公升深海海水,大幅提高深海eDNA採集效率,獲取足量eDNA供後續分析使用。
國研院介紹,設備布放於深海定點後,即可依預先設定時間自動採樣,第2天再取回,對底棲生態幾乎達到「零干擾」。在後續分析方面,團隊導入「第三代基因定序」技術 ,直接對足量的深海eDNA進行定序,減少傳統PCR擴增可能造成的偏差,大幅提升深海生物多樣性調查的廣度,突破過去只能針對單一物種類群分析的限制。
國研院指出,團隊於台灣西南海域進行實地測試,將採樣模組布放至深海海床,設備於海底自動過濾1小時,隔日順利回收,經後續基因定序分析,共獲得超過2200萬條環境DNA序列,經資料庫比對後,辨識出365種深海生物DNA,包括魚類、軟體動物、甲殼類、深海珊瑚,以及棘皮動物(如海星、海膽)等多樣的生物類群。
國研院表示,成功研發「深海高流量eDNA採樣模組」,建立台灣自主深海生物調查技術,也有助於降低傳統採樣方式對海床生態的干擾,未來可應用於特定海域深海生物多樣性調查、海洋保育、深海資源管理及長期生態監測,為台灣深海科學研究建立新的技術基礎,並提升在深海探測領域的自主研發能量。(編輯:楊凱翔)1150915