Плавучая лаборатория: стандартная операционная процедура сбора и фильтрации проб морской воды с действующих паромов для анализа ДНК в окружающей среде

В этой статье мы представляем новый протокол для извлечения морской эДНК путем сбора и фильтрации проб морской воды с действующих паромов и других коммерческих судов.

Целью нашего исследования является изучение биологических сообществ в открытом море с использованием судна в качестве платформы для сбора образцов ДНК окружающей среды. В нашем конкретном случае основное внимание уделяется китообразным. Постарайтесь определить прибрежные районы, экологически стратегические для их охраны. Несмотря на то, что получить пробу EDNA очень просто, просто собрать пробу морской воды, и хотя аналитические технологии постоянно развиваются, реальная проблема заключается в том, как добраться до окружающей среды, подлежащей мониторингу, особенно когда она труднодоступна, например, в случае морских вод или глубоких вод. В то время как EDNA часто становится выборочным методом для изучения морской среды, отсутствуют протоколы, которые позволяют легко и воспроизводимо обрабатывать большие объемы образцов в полевых условиях. Поскольку EDNA разлагается в течение нескольких часов, крайне важно фильтровать и хранить образцы морской воды EDNA после сбора, чтобы обеспечить максимальное извлечение и эффективность. Представленный протокол полностью опирается на действующие паромные суда для сбора данных. Мониторинг с помощью парома имеет ряд преимуществ, таких как повторяемость, дороги работают постоянно и круглый год, что позволяет проводить сезонный мониторинг, легкий доступ к прибрежным водам, проводить отбор проб без выбросов, что делает возможным отбор проб даже в ночное время и, наконец, значительно снижает затраты на отбор проб. Используя этот протокол, мы собрали и отфильтровали большое количество образцов, достигнув отдаленных и прибрежных районов, что позволило увеличить пространственное разрешение для наших исследований. Это особенно актуально, поскольку мы нацелены на морские организмы, обитающие в открытом море, а именно на морских млекопитающих. Может ли информация, полученная от их EDNA, пролить свет на их распространение, предпочтения в среде обитания и, в конечном итоге, на охранный статус.

[Рассказчик] Для начала запишите текущую или среднюю крейсерскую скорость парома на маршруте, чтобы оценить протяженность участка выборки. После дезинфекции фильтрующей поверхности слегка приоткройте кран для сбора проб на время круиза. Используйте непрерывный поток морской воды для промывки сборной трубы местной водой, удаляя излишки воды в трюме. Используйте перманентный маркер, чтобы нанести на нагрудник необходимые данные. Снимите потолочную пленку с проема нагрудника и заполните его примерно 13 литрами морской воды. Когда нагрудник будет почти заполнен, снимите потолочную пленку с крышки, оставив пленку вокруг крана нетронутой. После плотной запечатки нагрудника запишите точное время завершения сбора проб и запишите общую продолжительность сбора проб. Запишите время выполнения на стартовом шаблоне с помощью перманентного маркера и перенесите информацию в форму для сбора и фильтрации проб. Поместите заполненный нагрудник в помещение для хранения или зону фильтрации. Чтобы подготовить фильтрационную станцию, подключите вакуумный насос к всасывающему соплу вакуумной колбы, а пробку с опорой поместите на горловину колбы для размещения фильтрационного цилиндра. Подготовьте все необходимые материалы и соберите систему фильтрации в специально отведенном для фильтрации месте. Используйте новый цилиндр для каждой станции и новую пару одноразовых пинцетов или стерилизованных пинцетов. Чтобы свести к минимуму риск загрязнения, поместите изоляционную втулку, например пластиковый пакет, между краном и фильтрующим цилиндром, чтобы изолировать поток воды. Активируйте вакуумный насос и запустите таймер для записи времени фильтрации. Пропускайте до четырех литров воды на фильтр, следя за тем, чтобы цилиндр оставался полным на протяжении всего процесса, чтобы избежать попадания воздуха. Когда отфильтрованная вода достигнет отметки в четыре литра, выключите вакуумный насос и немедленно остановите таймер. Запишите время фильтрации в лист журнала данных. Затем с помощью пинцета осторожно извлеките первый фильтр или фильтр из цилиндра, избегая повреждений. Складываем его пополам стороной с сохраняющим биологическим материалом, завернутым внутрь, и заворачиваем в алюминиевую фольгу. Пометьте фольгу номером образца и идентификатором реплики фильтра перед хранением в морозильной камере. Установите новый фильтр внутри фильтрующего цилиндра для следующего раунда фильтрации и опорожните колбу. После фильтрации. Храните все фильтры при температуре от минус четырех градусов по Цельсию до минус 20 градусов по Цельсию до дальнейшей лабораторной обработки. Непосредственно перед высадкой извлеките все образцы и поместите их в низкотемпературные передвижные охладители для транспортировки. Сбор и анализ ДНК морской среды с использованием мета-барового покрытия выявили несколько видов позвоночных, включая черепиц, алас, бринкс и китообразных вдоль маршрута отбора проб, что позволило реконструировать состав сообщества позвоночных и трофическую структуру.