為全面提升生物監(jiān)測能力，加強生物多樣性保護，江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心于2019年依托新大樓在全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)率先開展分子生物學實驗室籌建工作。
該實驗室建筑面積約200平方米，基礎建設及實驗室儀器設備投資達493萬
，近期已通過公開招標方式采購了一系列分子生物學監(jiān)測設備，包括高通量測序儀（Next-Generation Sequencing Instrument）、核酸全自動提取儀（Automated Nucleic Acid Extractor）、熒光定量PCR（Real-Time PCR）、梯度PCR（Gradient PCR）、凝膠發(fā)光成像系統(tǒng)（Chemiluminescence Imager）等。目前實驗室監(jiān)測技術人員包括2名博士、2名碩士，計劃在水生生物物種鑒定、生物多樣性調(diào)查和生物量估測等方向開展工作。
基于DNA條形碼技術的生物監(jiān)測是一種新型、高效、低成本的物種多樣性監(jiān)測手段。該技術通過分析水、沉積物和土壤中殘留的微量環(huán)境DNA，在物種水平上準確識別環(huán)境中存在的各類生物（從低等微生物到高等脊椎動物群落）。該技術在不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下進行“無創(chuàng)”取樣，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)全方位“健康體檢”。高通量環(huán)境DNA生物監(jiān)測技術的分析過程基本實現(xiàn)自動化操作，減少了人為因素的干擾，便于監(jiān)測的規(guī)范化和質(zhì)量控制，更加系統(tǒng)、全面地評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。
和傳統(tǒng)形態(tài)學物種鑒定相比，DNA條形碼技術主要具備以下幾點優(yōu)勢：1）將物種之間的外形差異轉(zhuǎn)化為可以量化的DNA序列差異，不再依賴復雜的物種分類學知識，物種鑒定更方便、快捷、培訓相應的檢測人員也更簡單、成本更低；2）將物種鑒定數(shù)字化，實現(xiàn)全程計算機自動化識別，減少勞動力；3）減少物種鑒定中人為因素的干擾，準確性更高、時間成本更低。
形態(tài)學物種鑒定最核心的是物種分類的知識和經(jīng)驗，而DNA宏條形碼技術最核心的是本土物種的數(shù)據(jù)庫，因為通過分子生物學儀器從環(huán)境中獲得的DNA序列只是一段未知的數(shù)字信息，必須將這些數(shù)字信息與數(shù)據(jù)庫比對才能確定這些DNA來自哪個物種。在過去5年，江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心和南京大學合作，在國家水專項、江蘇省杰出青年項目的資助下，基本完成了太湖流域本土水生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)據(jù)庫的構建，數(shù)據(jù)庫主要包含太湖流域的本土物種和物種對應的DNA信息，目前太湖數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)收錄浮游植物200多種，浮游動物120多種，底棲動物160種，魚類40種，基本涵蓋了所有太湖流域的常見物種，可實現(xiàn)太湖全流域各個生物類群的分子快速監(jiān)測，為構建全省生物多樣性DNA數(shù)據(jù)庫打下了堅實的基礎。
下一階段，江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心將在省生態(tài)環(huán)境廳和中國環(huán)境監(jiān)測總站的指導下，進一步密切與南京大學、南京農(nóng)業(yè)大學等高校院所的技術合作，加快分子生物學實驗室建設工作，盡快形成獨立、成熟的監(jiān)測分析能力和技術規(guī)范，為全省乃至全國生物監(jiān)測技術革新升級提供示范經(jīng)驗。
責任編輯：史聰
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