水環(huán)境eDNA解決方案
——水環(huán)境eDNA便攜采集系統(tǒng)-生物調(diào)查物種入侵調(diào)查
前言：
環(huán)境 DNA（environmental DNA, eDNA）是指可以從環(huán)境樣品（如水、土壤、空氣、冰芯等）中直接提取到的DNA 片段總和。eDNA 技術(shù)是近年來新出現(xiàn)的一種生物調(diào)查方法技術(shù)，由 包括eDNA 獲取、基因分析和結(jié)果分析 3 個(gè)部分組成。與傳統(tǒng)方法相比，eDNA 技術(shù)具有靈敏度高, 省時(shí)省力, 對(duì)調(diào)查對(duì)象無損傷等優(yōu)點(diǎn)，而且不要求調(diào)查人員具有傳統(tǒng)的生物識(shí)別及鑒定經(jīng)驗(yàn)。目前eDNA 技術(shù)已被應(yīng)用于目標(biāo)物種（如入侵物種、瀕危物種及其他稀有物種）”有無”的檢測(cè), 生物量的估測(cè)，在水生生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
應(yīng)用領(lǐng)域：魚類資源調(diào)查、微生物研究、入侵生物監(jiān)測(cè)預(yù)防（）、水生物保護(hù)（江豚、白鰭豚）、兩棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)
一 硬件選擇
1、便攜式eDNA采樣機(jī)
型號(hào)：Citizen
（便攜、操作簡(jiǎn)便、自封式濾膜*）
特點(diǎn)
無須培訓(xùn)，操作簡(jiǎn)單
快速過濾大體積水樣
可使用自封濾膜*
一鍵現(xiàn)場(chǎng)過濾
適配自封式濾膜
技術(shù)信息
水泵：空氣泵 攜帶方式：手提式
電壓：12V eDNA保存時(shí)間：常溫＞90個(gè)自然日
電池壽命：8小時(shí) 抽濾速度：1L/min
容積：2L 電池類型：鉛酸蓄電池
管徑：0.25英寸
專用自封式濾膜：0.45μm,1.2μm，5μm 材質(zhì)：PES或其他
2、移動(dòng)式eDNA采樣站
(移動(dòng)式采樣站點(diǎn)、多通道平行采樣、智能化采樣)
設(shè)備特點(diǎn)
可記錄采樣點(diǎn)流速、GPS、溫度等信息
內(nèi)置計(jì)算機(jī)，可導(dǎo)出采樣日志、為每個(gè)樣品標(biāo)注采樣編碼
采樣飽和后具有震動(dòng)反饋功能，可設(shè)置定量采水
具備遠(yuǎn)程藍(lán)牙遙控采水功能
可進(jìn)行多通道的同步采樣
自封濾膜（技術(shù)）：采用合成樹脂材料自動(dòng)對(duì)樣本進(jìn)行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統(tǒng)采樣方式需要對(duì)樣品進(jìn)行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，往往會(huì)在采樣點(diǎn)浪費(fèi)大量時(shí)間）
①降低污染——傳統(tǒng)樣品處理方式需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行防腐處理，會(huì)增加污染可能。
②提高DNA含量——與傳統(tǒng)使用乙醇相比，檢測(cè)到的DNA含量是其2倍。
③提高效率——現(xiàn)場(chǎng)無需準(zhǔn)備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準(zhǔn)備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關(guān)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員即可快速上手實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的采樣工作。
技術(shù)信息：
最小流速：0.1 L/minute
流速：1.4 L/minute
采樣水樣量：999.9 L
容量精度：> 90% 0.1 L/分鐘
電池續(xù)航時(shí)間：≥8 小時(shí)
采樣點(diǎn) GPS 位置精度：2.5 米
濾膜材質(zhì)：PES
過濾器材質(zhì)：合成樹脂
采樣桿長(zhǎng)度：3 米(可延長(zhǎng)收攏)
遠(yuǎn)程遙控器續(xù)航：4 小時(shí)
采樣器重量：不超過 11kg
伸縮桿重量：不超過 4kg
采樣站構(gòu)成
1、智能化采樣站主機(jī) 2、多通道采樣桿 3、采樣軟管 4、eDNA過濾器—自封式濾膜* 5、鉛酸蓄電池—提供12小時(shí)續(xù)航時(shí)間 6、GPS采樣坐標(biāo)定位儀
3、背負(fù)式eDNA采樣器
型號(hào)：ESBL-BACKPACK
(背負(fù)式、移動(dòng)式采樣、多通道平行采樣、智能化采樣)
設(shè)備特點(diǎn)
支持背負(fù)式移動(dòng)采樣
可記錄采樣點(diǎn)流速、GPS、溫度等信息
內(nèi)置計(jì)算機(jī)，可導(dǎo)出采樣日志、為每個(gè)樣品標(biāo)注采樣編碼
采樣飽和后具有震動(dòng)反饋功能，可設(shè)置定量采水
具備遠(yuǎn)程藍(lán)牙遙控采水功能
可進(jìn)行伸縮式采樣——3米延長(zhǎng)桿
自封濾膜（技術(shù)）：采用合成樹脂材料自動(dòng)對(duì)樣本進(jìn)行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統(tǒng)采樣方式需要對(duì)樣品進(jìn)行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，往往會(huì)在采樣點(diǎn)浪費(fèi)大量時(shí)間）
①降低污染——傳統(tǒng)樣品處理方式需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行防腐處理，會(huì)增加污染可能。
②提高DNA含量——與傳統(tǒng)使用乙醇相比，檢測(cè)到的DNA含量是其2倍。
③提高效率——現(xiàn)場(chǎng)無需準(zhǔn)備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準(zhǔn)備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關(guān)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員即可快速上手實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的采樣工作
采樣器構(gòu)成
1. 背負(fù)式采樣機(jī)主機(jī)
2. 采樣軟管
3. 3米伸縮式采樣桿
4. 遠(yuǎn)程采水遙控器
5. 4 節(jié)5 號(hào)充電池和充電器
6. 9.6 伏鎳鎘充電池/充電器
7. Microtube 微管儲(chǔ)存箱
8. 系統(tǒng)使用快速入門簡(jiǎn)介
9. 過濾器—自封式濾膜
10. GPS采樣定位儀
二 耗材選擇
1、傳統(tǒng)濾膜過濾器
——同時(shí)兼容上述eDNA專用采樣器
(傳統(tǒng)濾膜)
介紹
傳統(tǒng)濾膜過濾器需要在現(xiàn)場(chǎng)采樣完后，穿戴無菌手套，用鑷子取出濾膜，加注緩沖保存液，在24小時(shí)內(nèi)低溫送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)分析。
技術(shù)信息
壓力范圍：0~0.85bar
環(huán)境操作溫度：0~40℃
兼容采樣管徑：內(nèi)徑0.25英寸
濾膜孔徑：0.45微米,1.2微米,5微米
建議濾水量：1~10L
存儲(chǔ)溫度：22℃
外殼類型：封閉式錐形過濾殼體
2、自封式濾膜過濾器Self-preserving filter
——同時(shí)兼容上述eDNA專用采樣器
(DNA獲取量為普通濾膜的2倍)
介紹
自封濾膜（技術(shù)）：采用合成樹脂材料自動(dòng)對(duì)樣本進(jìn)行脫水處理，使DNA信息能在室溫下保存90天不降解（傳統(tǒng)采樣方式需要對(duì)樣品進(jìn)行乙醇加注、冷凍、防腐等措施，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，往往會(huì)在采樣點(diǎn)浪費(fèi)大量時(shí)間）
優(yōu)點(diǎn)
①降低污染——傳統(tǒng)樣品處理方式需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行防腐處理，會(huì)增加污染可能。
②提高DNA含量——與傳統(tǒng)使用乙醇相比，檢測(cè)到的DNA含量是其2倍。
③提高效率——現(xiàn)場(chǎng)無需準(zhǔn)備乙醇及緩慢的過濾工作，無需準(zhǔn)備冷凍措施低溫保存樣品，即便是沒有相關(guān)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員即可快速上手實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的采樣工作
自封式濾膜的使用
三 eDNA實(shí)驗(yàn)室分析
樣品(q)PCR分析并出具報(bào)告
樣品分析由上海合作實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，用戶所使用的濾膜必須為廠家提供的自封式濾膜，郵寄至廠商接收點(diǎn)(常溫、無需使用乙醇等固定液)，2周內(nèi)即可獲取結(jié)題報(bào)告。
自封式濾膜可參閱文獻(xiàn)：
A self‐preserving, partially biodegradable eDNA filter
1、流程
環(huán)境DNA提取——設(shè)計(jì)合成引物接頭——PCR擴(kuò)增產(chǎn)物純化——PCR產(chǎn)物定量均一化——測(cè)序文庫構(gòu)建——高通量測(cè)序——生成報(bào)告
2、樣品報(bào)告包括但不限于：
1、物種多樣性統(tǒng)計(jì)
2、物種組成分析
3、群落比較分析
4、捕撈數(shù)據(jù)一致性分析
5、... ...
