Pływające laboratorium: Standardowa procedura operacyjna pobierania i filtrowania próbek wody morskiej z działających promów do analizy środowiskowej DNA

Tutaj prezentujemy nowatorski protokół odzyskiwania morskiego eDNA poprzez zbieranie i filtrację próbek wody morskiej z działających promów i innych statków handlowych.

Celem naszych badań jest badanie zbiorowisk biologicznych na pełnym morzu z wykorzystaniem statku handlowego jako platformy do pobierania próbek DNA ze środowiska. W naszym konkretnym przypadku skupiamy się na waleniach. Spróbuj zidentyfikować obszar przybrzeżny, ekologicznie strategiczny dla ich ochrony. Chociaż pozyskanie próbki EDNA jest niezwykle łatwe, wystarczy pobrać próbkę wody morskiej, i chociaż technologia analityczna stale się rozwija, prawdziwym wyzwaniem jest dotarcie do środowisk, które mają być monitorowane, zwłaszcza gdy są one trudno dostępne, jak na przykład w przypadku wód przybrzeżnych lub głębokich. Podczas gdy EDNA często staje się techniką fakultatywną w badaniu środowiska morskiego, brakuje protokołów, które pozwalają na łatwe i powtarzalne przetwarzanie próbek o dużej objętości w terenie. Ponieważ EDNA ulega degradacji w ciągu kilku godzin, kluczowe znaczenie ma filtrowanie i przechowywanie próbek EDNA wody morskiej po pobraniu, aby zapewnić maksymalne pobieranie i wydajność. Prezentowany protokół opiera się w pełni na eksploatacji promów w celu gromadzenia danych. Monitorowanie oparte na promach ma kilka zalet, takich jak powtarzalność, drogi są stałe i kursują przez cały rok, co umożliwia monitorowanie sezonowe, łatwy dostęp do wód morskich, przeprowadzanie bezemisyjnego pobierania próbek, możliwość pobierania próbek również w godzinach nocnych, a także drastyczne obniżenie kosztów pobierania próbek. Korzystając z tego protokołu, zebraliśmy i przefiltrowaliśmy dużą liczbę próbek, docierając do odległych i morskich obszarów, co pozwoliło na zwiększenie rozdzielczości przestrzennej dla naszych badań. Jest to szczególnie istotne, ponieważ skupiamy się na organizmach morskich żyjących na otwartym morzu, a mianowicie na ssakach morskich. Czy informacje uzyskane z ich EDNA mogą rzucić światło na ich rozmieszczenie, preferencje siedliskowe i ostatecznie stan ochrony.

[Narrator] Na początek zanotuj aktualną lub średnią prędkość przelotową promu na trasie, aby oszacować wydłużenie odcinka pobierania próbek. Po odkażeniu powierzchni filtrującej lekko odkręć kran do pobierania próbek na czas rejsu. Użyj ciągłego przepływu wody morskiej, aby przepłukać rurę zbiorczą lokalną wodą, usuwając nadmiar wody z zęzy. Użyj markera permanentnego, aby oznaczyć śliniak wymaganymi szczegółami. Usuń folię sufitową z otworu BIB i napełnij ją około 13 litrami wody morskiej. Gdy śliniak jest prawie pełny, zdejmij folię sufitową z pokrywy, pozostawiając nienaruszoną folię wokół kranu. Po szczelnym zamknięciu BIB zanotuj dokładny czas zakończenia pobierania próbki i zapisz całkowity czas trwania pobierania próbki. Napisz czas ukończenia na BIB za pomocą markera permanentnego i przenieś informacje na formularz pobierania próbki i filtracji. Umieść napełniony BIB w pomieszczeniu magazynowym lub obszarze filtracji. Aby przygotować stację filtrującą, podłącz pompę próżniową do dyszy ssącej kolby próżniowej i umieść korek ze wspornikiem na szyjce kolby, aby pomieścić cylinder filtracyjny. Przygotuj wszystkie niezbędne materiały i zmontuj system filtrujący w wyznaczonym miejscu do filtracji. Użyj nowej butli dla każdej stacji i nowej pary pęset jednorazowych lub wysterylizowanych pęset. Aby zminimalizować ryzyko zanieczyszczenia, umieść tuleję izolacyjną, taką jak plastikowa torba, między kranem a cylindrem filtracyjnym, aby odizolować przepływ wody. Aktywuj pompę próżniową i uruchom timer, aby zarejestrować czas filtracji. Przepuść do czterech litrów wody na filtr, upewniając się, że cylinder pozostaje pełny przez cały proces, aby uniknąć przedostawania się powietrza. Gdy przefiltrowana woda osiągnie znak czterech litrów, wyłącz pompę próżniową i natychmiast zatrzymaj timer. Zapisz czas filtracji w arkuszu danych. Następnie użyj pęsety, aby ostrożnie odzyskać pierwszy filtr lub filtr A z cylindra, unikając uszkodzeń. Złóż go na pół z bokiem zatrzymującym materiał biologiczny złożonym do wewnątrz i zawiń w folię aluminiową. Oznacz folię numerem próbki i przefiltruj identyfikator repliki przed przechowywaniem jej w zamrażarce. Zamontuj nowy filtr w cylindrze filtracyjnym na następną rundę filtracji i opróżnij kolbę. Po filtracji. Wszystkie filtry należy przechowywać w temperaturze od minus czterech stopni Celsjusza do minus 20 stopni Celsjusza do czasu dalszej obróbki laboratoryjnej. Tuż przed zejściem na ląd pobierz wszystkie próbki i umieść je w niskotemperaturowych chłodziarkach do transportu. Gromadzenie i analiza DNA w środowisku morskim przy użyciu powłoki meta bar pozwoliła zidentyfikować wiele gatunków kręgowców, w tym Tilefish, Alas Brinks i wzdłuż trasy, którą pobrano próbki, umożliwiając rekonstrukcję składu społeczności kręgowców i struktury troficznej.