浮游动物是水生生态系统的重要组成部分,对外界干扰和水体环境变化敏感,监测其物种多样性和群落组成有助于理解生态系统动态变化,并为水质管理提供科学依据。近年来,环境DNA(eDNA)技术已广泛用于生物调查,但其与传统形态学鉴定在浮游动物多样性检测中的一致性和互补性仍不明确。为此,本研究于2014年和2015年对抚仙湖进行了2周年的季节性野外调查,比较eDNA技术和形态学鉴定在检测浮游动物物种多样性和群落组成上的异同。研究结果显示:(1)在对抚仙湖2014年和2015年的季节性周年监测中,基于线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ(Cytochrome c OxidaseⅠ,COI)基因高通量测序的eDNA技术与形态学鉴定检测到的浮游动物alpha多样性(物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数)变化趋势一致,验证了eDNA技术在野外季节性周年监测中的可行性;(2)与形态学鉴定相比,基于COI基因高通量测序的eDNA技术能够获得更多的物种数,但是eDNA技术能确定到属的轮虫物种数少于形态学鉴定;(3)两种方法均发现抚仙湖浮游动物群落结构组成具有时间衰减变化趋势,eDNA技术比形态学鉴定更能辨别出不同季节浮游动物群落组成间的差异。尽管eDNA技术在检测轮虫物种数和浮游动物生物量上存在局限,但其在检测浮游动物多样性和群落结构的季节性变动方面具有明显的优势。本研究利用野外周年监测样品,尝试将eDNA技术应用于湖泊浮游动物检测,发现基于COI基因的eDNA技术在浮游动物群落组成辨别中具有更高的分辨率,但在浮游动物多样性研究和水生态监测中推广该技术前需完善基因数据库。
