《Environmental DNA》：eDNA Metabarcoding as a Promising Conservation Tool to Monitor Fish Diversity in Indonesia Marine Protected Areas
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本研究通过环境DNA（eDNA）宏条形码技术结合牛津纳米孔测序，系统评估了卡里蒙贾瓦国家公园不同功能区的鱼类多样性，揭示了eDNA在补充传统视觉普查（Visual Census）中的优势。研究发现eDNA可检测更广泛的鱼类功能性状（如夜行性、洄游行为），并显著区分不同区域的群落结构（PERMANOVA, p<0.05），为海洋保护区的精准管理提供了分子生态学依据。
引言
海洋保护区（MPAs）是平衡海洋生态保护与可持续利用的关键工具，其有效性依赖于对生物多样性的持续监测。印度尼西亚的卡里蒙贾瓦国家公园（KNP）作为珊瑚三角区的重要组成部分，拥有丰富的珊瑚礁鱼类资源。传统监测主要依赖视觉普查，但该方法易受时间、人力和环境限制。环境DNA（eDNA）技术通过检测水体中的遗传物质，为生物多样性评估提供了非侵入性、高灵敏度的补充手段。
材料与方法
采样设计：研究在KNP的7个站点（涵盖核心区、保护区、旅游区）和3个开放存取区共采集30份海水样本，每份样本过滤后提取DNA。
分子分析：采用12S rRNA基因（MiFish-U引物）进行扩增，并通过牛津纳米孔MinION平台测序。
生物信息学分析：使用自定义流程（DBP Metabarcoding Pipeline）进行质量过滤、去噪、OTU聚类和分类学注释，并结合LULU算法去除假阳性。多样性分析包括Shannon指数、PERMANOVA和PCA等功能性状比较。
结果
- 1.
多样性组成：eDNA共检测到183种鱼类（46科），其中25科（71%）与视觉普查结果重叠，但eDNA额外发现21个未被记录的科。
- 2.
区域差异：核心区以雀鲷科（Pomacentridae）、小沙丁鱼科（Spratelloididae）为主；旅游区则富集鳍科（Caesionidae）和隆头鱼科（Labridae）。PERMANOVA显示站点间群落结构差异显著（p<0.05），但Alpha多样性无显著区别。
- 3.
功能性状互补性：PCA分析表明，eDNA更易检测夜行性、海洋洄游（oceanodromous）和浮游-沿岸性物种，而视觉普查主要记录礁栖非洄游类群。
- 4.
指示物种：Indicator Value分析识别出9种区域代表性鱼类，如核心区的褐九棘鲈（Cephalopholis boenak）和开放存取区的蓝点九棘鲈（C. cyanostigma），这些物种均具有渔业开发压力。
讨论
eDNA技术突破了传统监测的时空局限，尤其对隐秘物种和广布性类群的检测优势显著。然而，数据库覆盖不全（47种视觉普查物种无参考序列）和采样设计（如未设置现场空白对照）可能影响物种匹配率。研究建议将eDNA纳入KNP年度监测体系，并结合牛津纳米孔测序的便携性，推动印尼海洋保护的数据主权与标准化分析流程建设。
结论
eDNA宏条形码技术能够有效捕捉海洋保护区的鱼类多样性及功能性状差异，与传统方法形成互补。通过标准化生物信息流程和本地数据库扩容，该技术有望提升珊瑚三角区生物多样性监测的精度与效率，为MPA的适应性管理提供科学支撑。
