港大鉴识保育实验室研发环境基因鉴别新方法

 团队在鱼类市场环境样本中发现褐点石斑鱼的基因。褐点石斑鱼被国际自然保护联盟（IUCN）列为易危及数目正在缩减的鱼类。

(原新闻稿已于5月25日发布)

香港大学（港大）鉴识保育实验室的团队最近研发出一种透过鉴别环境基因，可用作监测本港街市是否有非法售卖稀有和濒危鱼类的新方法。

研究人员应用新方法，从本港鱼类市场的排水沟中取样，抽取环境基因（environmental DNA）进行测序，可识别出超过100种鱼类。研究结果刚于学术期刊《生态学和进化方法》（Methods in Ecology and Evolution）发表。

研究团队在本地多个鱼类市场排出的污水样本中发现多种易危和濒危物种，包括被国际自然保护联盟（International Union for Conservation of Nature and Natural Resources，IUCN）列为易危及数目正在缩减的褐点石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus），三种鳗鱼和两种鲷鱼。

三种鳗鱼包括被IUCN列为濒危物种的日本鳗鲡（Anguilla japonica）和美洲鳗鲡（Anguilla rostrata），以及被列于濒危野生动植物种国际贸易公约附录（Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,CITES）的欧洲鳗鲡（Anguilla anguilla）。

两种鲷鱼分别为易危物种金线鲷（Nemipterus virgatus），以及易危及数目正在缩减物种桔鳍棘鲷（Acanthopagus sivicolus）。

识别基因条形码 鉴定物种方便省时

要调查一整个鱼类市场的混合物种，利用传统的形态辨别物种的鉴定方法会十分费时。而本港的街市曾被搜出濒危绝种和被列于濒危野生动植物种国际贸易公约附录的鱼类物种（例如苏眉），鱼贩普遍不欢迎鱼类专家作长时间逗留调查。

由于每个物种其生物基因组的某些区域，都有自己的独特排序（条形码），利用识别基因条形码去鉴定物种，是科学界十分常用的方法，相比传统的以形态学来辨别物种，这方法更为可靠。而随着高流量测序技术日益进步，识别条形码技术的鉴定数量已发展至可同一时间识别多个物种（复合条形码定序metabarcoding）。

团队研发利用环境基因作识别的新方法，把在污水中的环境基因进行测序，仅少量的环境基因样本，已足以识别其中动植物的基因复合条形码定序，鉴别出在环境周围混在一起的物种群落，毋须鱼类专家在场亦能分辨出鱼类物种。

研究人员用了五天时间在本港三个街市中抽取环境基因进行测序，鉴定出在这时段曾经在街市中出现的鱼类物种。

团队利用两种最常用的提取环境基因方法 ——「过滤法」和「沉淀法」，比较鉴别结果。运用过滤法，研究人员在鱼类市场的排水沟收集一公升的污水，以精细的滤纸过滤出鱼类组织、血液及其他细胞碎片，识别曾在市场出现的物种。而沉淀法所需的污水更少，仅45毫升的污水便能沉淀出细胞碎片，足够作环境基因检测之用。

为了确认结果，一位鱼类分类专家同时同地进行调查，作形态辨别物种鉴定。

结果发现，两种环境基因提取方法识别物种的结果相吻合，显示新方法可行有效，实际操作可视现场环境决定污水采样方式。

比形态鉴定更为可靠 受基本培训即可执行

需知要肯定地说那一种方法可以检测出所有曾经在环境中存在过的物种，几乎是不可能。然而，使用环境基因作鉴定的好处确实比传统方式的多。环境基因检测比形态鉴定更为可靠，尤其因为街市中的鱼类多数被切割出售，难以从物种的局部外观准确地作出识别。研究中提到的环境基因提取方法非常简单，只要曾经接受基本基因实验室培训的人员，都可在数小时内轻松完成任务。反之，形态分类方法要求多名分类学家进行长时间调查，而这一直是阻碍本港开展定期鱼类调查的因素之一。

「我们希望今次的研究成果，能鼓励当局更多使用高科技方法以监控并打击香港的非法野生动物贸易，同时推动利用环境基因和复合条形码定序的物种鉴别方法，在城市环境中应用。」论文共同作者John RICHARDS说。

香港大学鉴识保育实验室

港大鉴识保育实验室的研究人员，致力遏止受保护野生物种的非法贸易，协助政府打击受威胁物种的交易，他们运用各种保育技术及工具，以识别缉获物种的合法性。实验室又为跨学科研究和公众保育教育，提供了一个重要平台。

鉴识保育实验室网址：https://www.ccf-hku.com

参看论文：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.13842

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