日本農業與食品產業技術綜合研究機構(簡稱農研機構)開發出一種方法,用於早期檢測出導致稻田和水庫水渠堵塞的貝害。該方法是根據水中漂浮的生物分泌物和剝落細胞的DNA來推測是否存在貝介類的。可以在貝介類大量出現之前掌握其侵入情況,便於早期採取對策。
比如,日本指定的特定外來生物沼蛤蚶類主要分佈於東亞和東南亞,在日本則棲息在關東至近畿地區。這是一種大小爲2~3釐米的貽貝,生活在淡水地區。出生後在水中漂浮10~20天后,會附着到岩石等上面生活。近年來沼蛤蚶類在日本國内的分佈不斷擴大,亟需採取對策。
特定外來生物沼蛤蚶類(上)及其在水渠大量繁殖的情況(下)=圖片由農研機構提供
農研機構着眼於名爲「環境DNA分析」的方法,從河流和海水中取水並用濾紙過濾後,使用僅檢測特定生物DNA的試劑進行PCR檢測,檢測樣本中是否含有生物的分泌物和剝落細胞的DNA,即可調查是否存在特定生物。
農研機構開發了檢測沼蛤蚶類的試劑,只需幾個小時就能出結果。經驗證,該試劑不會對取自近似品種的其他貝介類組織的DNA發生反應。農研機構對15個水庫進行調查,從9個水庫裏檢測出了沼蛤蚶類的DNA,其中還包括在以往的調查中未檢測到的場所。
到目前爲止,以前一直是透過尋找附着在石頭背面和牆壁上的貝殼或者用網打撈浮游生物來調查是否存在沼蛤蚶類的。漂浮在水中的貝介類幼蟲大小隻有0.1毫米左右,很難發現。等到能目視看到粘附在一起的貝羣時,數量就已經多到難以及時處理了。
如果能在早期階段檢測到沼蛤蚶類,就可以透過排空水的乾燥狀態進行驅除等,從而防止其大量繁殖。調查時只需在現場取水即可,省時省力,而且不會對水庫和稻田產生影響,可以定期調查。沼蛤蚶類透過水路擴散,因此如果能在上游阻止其繁殖,就能防止它向下游擴散。
不過,新方法還會檢測到外部流入的水中所含的DNA以及死亡貝介類釋放的DNA。水庫的大小不同,需要調查採樣的地點數量也不一樣。
農研機構正在研究需要驅除的數值和調查頻率等,與希望與地方政府合作進行運作。另外還在開發對環境負荷小的藥劑和機械驅除法。預計改變試劑的話,還能檢測出其他生物。
利用環境DNA的分析法近年來受到了關注。該方法能低成本推測數量稀少、密度低、難以採集的生物是否存在等,預計有助於保護環境。
日文:下野谷涼子、《日經產業新聞》 ,2021/09/01
中文:JST客觀日本編輯部