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    動物捕食性天敵攝食分析方法的研究進(jìn)展

    2021-03-19 08:35:20顏亨梅鐘文濤
    生命科學(xué)研究 2021年1期
    關(guān)鍵詞:食性捕食者獵物

    顏亨梅,鐘文濤

    (1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,中國湖南長沙410081;2.湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院國家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,中國湖南長沙410007)

    食性分析是生態(tài)學(xué)的一個(gè)基本問題,幾十年來一直受到生物學(xué)家的關(guān)注。各物種圍繞著生存繁衍不斷展開競爭,導(dǎo)致了地球上物種的多樣性,而捕食關(guān)系反映了競爭的過程,是影響競爭結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。捕食者與獵物之間的相互關(guān)系是十分復(fù)雜的,捕食者往往從其生活的環(huán)境中隨機(jī)獲取獵物,但捕食的選擇同時(shí)受到獵物防御和逃避策略、營養(yǎng)品質(zhì)(如食用尸體與消耗植物)、內(nèi)毒素、捕食者和獵物的時(shí)空分布等諸多因素影響[1]。因此,對捕食者的食性進(jìn)行分析是研究動物能量和營養(yǎng)需求、采食策略、生境利用及生態(tài)系統(tǒng)中種間關(guān)系的核心內(nèi)容[2~4]。

    如何獲得某個(gè)捕食者準(zhǔn)確的食物譜和捕食量一直是食性分析研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。對于大型捕食者(如獅子)來說,它們只需要每隔幾天捕殺1~2頭獵物即可滿足營養(yǎng)需求,研究人員較容易對其捕食能力進(jìn)行定性定量分析。而對于小型的捕食者(如甲蟲、蜘蛛)來說,它們往往隱藏在植被下或在夜間捕食,其捕食行為較難進(jìn)行觀察和分析,如果以強(qiáng)行清除植被或強(qiáng)光照射等方式對其捕食過程進(jìn)行觀察,勢必對其捕食造成干擾,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。同時(shí),小型捕食者往往數(shù)量更多、食性更雜,而且可能對生態(tài)環(huán)境的影響起到?jīng)Q定性作用。

    在有害生物綜合治理(integrated pest management,IPM)的研究和實(shí)踐中,人們需要對天敵的控害作用進(jìn)行客觀評價(jià),評價(jià)內(nèi)容可從其“吃什么”和“吃多少”兩個(gè)方面綜合分析?!俺允裁础笔敲鞔_天敵的捕殺范圍和捕食喜好,“吃多少”則是要明確該天敵對目標(biāo)害蟲的控制能力。在生產(chǎn)實(shí)踐過程中,既要明確天敵的食物譜,也要對其捕食量進(jìn)行估算,這樣才能真正實(shí)現(xiàn)利用捕食性天敵防治害蟲的目的。例如:“生物防治”的實(shí)施,必須建立在動物捕食性天敵攝食分析的基礎(chǔ)研究之上。

    蜘蛛作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一類重要的捕食性天敵,其種類之多、種群發(fā)生量之大僅次于昆蟲。另外,蜘蛛在狩獵方式、棲息地偏好和活躍時(shí)期等方面有著各種各樣的組合,從而使該類天敵在生物防治方面具有較高的效率。因此,作為廣食性的捕食者,蜘蛛的捕食作用影響著整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的能量流動。對蜘蛛這一類捕食性天敵采取有效實(shí)驗(yàn)手段分析它們的攝食范圍和攝食量,對有目的地實(shí)施相應(yīng)的“保蛛治蟲”措施具有重要實(shí)際指導(dǎo)意義。下面綜述幾種捕食性天敵攝食分析方法研究的類型及其進(jìn)展。

    1 基于形態(tài)學(xué)鑒別的食性分析研究方法

    食性分析的傳統(tǒng)研究方法多基于形態(tài)學(xué)鑒別,如直接觀察法、胃內(nèi)容物法和糞便分析法。直接觀察法通過實(shí)地對動物的捕食行為進(jìn)行記錄,從而獲取該動物食譜組成的直接證據(jù)。但是,使用該研究方法進(jìn)行食性分析效率低、偏差大,且對于體型小的雜食性動物或夜間捕食的動物很難獲得準(zhǔn)確的食物譜[5]。胃內(nèi)容物法是通過檢查捕食者胃內(nèi)未消化完全的食物殘?jiān)鼘ζ涫承赃M(jìn)行分析[6]。糞便分析法則是通過檢查捕食者糞樣中殘留的種殼、種皮、骨骼、毛發(fā)、指爪、鱗片和羽毛等對其食性進(jìn)行分析[7]。兩種分析法都直接反映了捕食者實(shí)際攝食情況。由于糞便樣本采集時(shí)容易受到環(huán)境雜質(zhì)的污染,相比之下,胃內(nèi)容物法的分析結(jié)果能更真實(shí)地反映捕食者采食的食物種類與數(shù)量,偏差相對較小[8]。但是這兩種方法都有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),即要求實(shí)驗(yàn)人員具備非常豐富的物種分類經(jīng)驗(yàn),通過顯微鏡對胃內(nèi)或糞便中較大的食物殘?jiān)槠M(jìn)行鑒定。同時(shí),由于消化完全的或呈液化狀態(tài)的食物幾乎無法辨別,因此獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常有限,效率較低。

    對蜘蛛來說,上述傳統(tǒng)方法顯然是行不通的。蜘蛛進(jìn)食通常采用體外消化和體內(nèi)消化相結(jié)合的方式。游獵型蜘蛛捕食時(shí)首先用螯肢的螯爪刺穿獵物體壁,隨后注入毒液使之麻痹;結(jié)網(wǎng)型蜘蛛捕食時(shí)先用后足從紡器上拉出絲捆縛獵物,再注入毒液,然后運(yùn)到隱蔽處取食。取食時(shí)先吸食獵物的體液,并注入消化液,將獵物的器官組織初步消化后,再吸入蜘蛛頭胸部消化道前端的吸胃內(nèi),暫時(shí)貯存在吸胃內(nèi)的是無形態(tài)的獵物組織液,最后在腹部腸道內(nèi)完成對獵物的體內(nèi)消化與營養(yǎng)素吸收。這種特殊的進(jìn)食方式,使蜘蛛的攝食分析無法采用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類方法進(jìn)行研究[9]。然而,分子生物學(xué)新技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)手段(諸如二代測序和數(shù)字PCR等)給蜘蛛攝食分析方法和技術(shù)的突破帶來了福音。

    2 基于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的食性分析研究方法

    隨著研究技術(shù)的不斷進(jìn)步,更多前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入食性分析研究,食性分析也經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的宏觀觀察向更為精準(zhǔn)的微觀檢測演變的過程[10]。近幾十年來,分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,以及基因組公共資源數(shù)據(jù)庫信息的不斷擴(kuò)充和完善,使基于DNA水平鑒定的生物分類學(xué)呈現(xiàn)出勃勃生機(jī),對傳統(tǒng)生物分類學(xué)起到很好的補(bǔ)充和校正作用[11~12]。研究人員對某一捕食者進(jìn)行食性分析,不再依托對胃或糞便中食物碎片進(jìn)行形態(tài)學(xué)分類,只需提取其中的核酸成分,通過擴(kuò)增、克隆、測序等技術(shù)手段即可確定其捕食獵物的種類[13~14],減少了人為誤差的同時(shí)極大提高了準(zhǔn)確性。

    H?ss等[15]于1992年在Nature上首次發(fā)表了使用DNA擴(kuò)增技術(shù)分析意大利北部瀕危棕熊糞便中食物殘留的研究報(bào)告,認(rèn)為從糞便中提取的DNA可用于分析動物的捕食行為。Deagle等[16]通過對澳大利亞海狗糞便中獵物線粒體的16S序列進(jìn)行焦磷酸測序,識別出其獵物譜中包含了54種硬骨魚、4種軟骨魚和4種頭足類動物,其中Emmelichthysnitidus和Trachurusdeclivis在海狗的飲食中占有重要地位。有些研究人員將分子生物學(xué)和傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)相結(jié)合進(jìn)行食性研究,對胃內(nèi)容物或糞便中的食物殘?jiān)M(jìn)行形態(tài)學(xué)辨認(rèn)可大致得出捕食數(shù)量,而DNA檢測技術(shù)則可對形態(tài)學(xué)無法鑒定出來的物種提供補(bǔ)充數(shù)據(jù),這種聯(lián)合分析方法顯著提高了樣本的利用率,并增加了可從樣本中獲得的信息量[17]。除了大型哺乳動物食性分析的研究,小型節(jié)肢動物的食性分析也因DNA檢測技術(shù)的發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)。Sint等[18]使用單重PCR法對喂食不同形態(tài)食物后的蜘蛛和步甲體內(nèi)的殘留物進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)與咀嚼習(xí)性的捕食者相比,吸食習(xí)性的蜘蛛體內(nèi)獵物檢測率更高。Staudacher等[14]對步甲的胃內(nèi)容物進(jìn)行了多重PCR檢測,發(fā)現(xiàn)在種植禾本科作物的農(nóng)田中,步甲的主要食物為蚜蟲,占整個(gè)DNA檢出率的51%。Hamback等[19]采用DNA條形碼技術(shù)對波羅的海海岸周邊的蜘蛛攝食進(jìn)行了篩查,發(fā)現(xiàn)膜翅目和鱗翅目的昆蟲為其主要捕食對象。

    在食性研究方面,多個(gè)目標(biāo)基因片段可供選擇。早期鑒定工作多利用核DNA序列,包括隨機(jī)擴(kuò)增 DNA 的 SCAR 標(biāo)記[20]、ITS-1[21]和酯酶基因[22];近年研究中,線粒體基因組被廣泛應(yīng)用,因其具有拷貝數(shù)多、無內(nèi)含子、重組現(xiàn)象少等特點(diǎn),所以在物種鑒定方面比核基因組更具優(yōu)勢。線粒體基因組由核糖體基因和蛋白質(zhì)基因組成,人們可根據(jù)所需鑒定的水平(屬或種)選擇不同的目的基因片段。線粒體中蛋白質(zhì)基因組較核糖體基因組更不易保存,在設(shè)計(jì)物種特異性引物時(shí),多選擇長度合適、進(jìn)化速率較快的細(xì)胞色素氧化酶Ⅰ亞基(cytochrome oxidase subunitⅠ,COI)或線粒體細(xì)胞色素 b(mitochondrial cytochrome b,Cytb)基因[23]。而核糖體中12S和16S基因進(jìn)化速率較慢,同時(shí)大量插入和缺失的現(xiàn)象造成不同物種間核糖體大小不同,因此常用于設(shè)計(jì)群特異性引物[24~25]。

    加拿大動物學(xué)家Hebert博士于2003年首次提出了DNA條形碼(DNA barcoding)的概念[26],認(rèn)為線粒體COI基因中一段長度約為650 bp的基因片段兼具種間變異性和種內(nèi)保守性,通過設(shè)計(jì)通用引物對不同物種的COI基因進(jìn)行擴(kuò)增測序,并建立可供比對的數(shù)據(jù)庫,即可以實(shí)現(xiàn)對不同物種快速、準(zhǔn)確的識別。隨著基因測序的技術(shù)手段不斷升級,越來越多可用于條形碼查詢及序列比對的公共數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建立,旨在促進(jìn)全球標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼的研究,如Bold(http://www.barcodinglife.org/)、GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)、EMBL(http://www.ebi.ac.uk/embl)和DDBJ(http://www.ddbj.nig.ac.jp)。

    現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道證實(shí),利用COI序列進(jìn)行物種鑒別的分辨率可高達(dá)95%,其種內(nèi)和種間的差異也在節(jié)肢動物、鳥類、魚類中被觀察到并廣泛應(yīng)用[27~28]。Murugan 等[29]利用 DNA 條形碼技術(shù)對印度的10種蚊子進(jìn)行了分類鑒定,鑒定結(jié)果分別為庫蚊屬、按蚊屬和伊蚊屬,獲得的種內(nèi)與種間差異分別為1.30%和3.83%。Decru等[27]比較了剛果盆地東北部的821個(gè)魚類樣本COI水平的差異,結(jié)果發(fā)現(xiàn)26.1%的樣本依據(jù)以往的形態(tài)學(xué)分類方法可能存在錯(cuò)誤,并強(qiáng)調(diào)運(yùn)用DNA條形碼將有助于建立剛果盆地魚類可靠的分類目錄。Maralit等[30]利用DNA條形碼技術(shù)對菲律賓市場上的漁類產(chǎn)品(金槍魚、羅非魚、沙丁魚、鱈魚、海魴、蝦等)進(jìn)行了鑒定,發(fā)現(xiàn)金槍魚與標(biāo)簽聲稱的原料不符合,同時(shí)發(fā)現(xiàn)一種標(biāo)簽名稱為銀鱈魚排的產(chǎn)品里含有有害人類身體健康的魚類成分,強(qiáng)調(diào)了DNA條形碼技術(shù)在漁類產(chǎn)品摻假監(jiān)測方面能實(shí)現(xiàn)無靶標(biāo)鑒別的優(yōu)勢。DNA條形碼技術(shù)在食性分析方面也有應(yīng)用的報(bào)道。Sheppard等[31]用兩段COI基因作標(biāo)記,研究了蚜蟲-蜘蛛-步甲模型中的初級捕食和次級捕食現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)步甲體內(nèi)可檢出8 h前被蜘蛛捕食的蚜蟲成分,并且步甲捕食蜘蛛4 h后仍可檢出已被蜘蛛消化4 h的蚜蟲DNA,說明基于COI基因的PCR技術(shù)極其靈敏,可用于次級捕食的研究。Greenstone等[32]研究了瓢蟲和刺益獵蝽捕食馬鈴薯甲蟲后獵物COI基因的半衰期,由于兩種天敵在取食方式和消化生理學(xué)上存在差異,其對同一獵物消化的半衰期分別為7 h和50.9 h。此外,Weber等[33]使用qPCR技術(shù)對瓢蟲幼蟲取食甲蟲卵后,不同進(jìn)食量、經(jīng)歷時(shí)間和樣品處理方式對捕食者體內(nèi)獵物DNA的影響進(jìn)行了定量分析,發(fā)現(xiàn)取食卵量和取食后經(jīng)歷的時(shí)長對最終能檢測到的目標(biāo)DNA量有顯著影響,另外將捕食者立即儲存在預(yù)先冷卻至-20℃的70%乙醇中,可檢測出的靶序列含量最高。

    當(dāng)然,其他技術(shù)如溫度梯度凝膠電泳[34]、限制性片段長度多態(tài)性[35]、穩(wěn)定同位素分析[36~37]等在食性分析上也均有應(yīng)用的報(bào)道。但是,要分析某一捕食者的獵物譜,需要對它在某一生境下的整個(gè)食譜的寬度進(jìn)行鑒定。上述基于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的食性分析方法,適用于狹食性捕食者的食性研究[38~39],或針對某幾種特定獵物的捕食進(jìn)行定性定量研究,對廣食性捕食者來說,要用上述方法窺得其獵物譜的全貌仍很難實(shí)現(xiàn)。

    3 基于二代測序和數(shù)字PCR的食性分析研究方法

    3.1 二代測序技術(shù)

    在四十多年前,Sanger團(tuán)隊(duì)[40]首次完成了對噬菌體φX174完整基因組圖譜的繪制工作,建立了DNA雙脫氧末端終止法測序技術(shù),標(biāo)志著第一代核酸測序技術(shù)的誕生。Sanger測序技術(shù)可靠性高,序列讀長較長,但其基于電泳分離技術(shù)的原理,使得測序速度與通量均受到限制,如ABI3730測序儀每次最多處理48個(gè)樣本[41~42],同時(shí)檢測海量樣本時(shí),所需的時(shí)間成本及經(jīng)濟(jì)成本都將是天文數(shù)字。

    隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,DNA二代測序技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。二代測序又稱為高通量測序(high-throughput sequencing,HTS),能同時(shí)對上百萬條DNA進(jìn)行序列測定[43~44]。隨著二代測序技術(shù)的逐步商品化,以羅氏公司的454測序平臺、ABI公司的Solid測序平臺以及Illumina公司的Solexa測序平臺為代表的三大測序平臺出現(xiàn),使人們能在短時(shí)間內(nèi)以較低的成本獲得大量基因組數(shù)據(jù)。二代測序技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用空間,如:全基因組從頭測序[45]及重測序[46]、轉(zhuǎn)錄組測序、差異基因表達(dá)分析[47]、發(fā)現(xiàn)新基因[48]并完善基因組注釋[49]、DNA 甲基化[50~51]和組蛋白修飾[52]鑒定等。

    此外,將二代測序技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)學(xué)和生物多樣性分析上也有著極大的前景[11,53]。特別是近年來出現(xiàn)的Metabarcoding技術(shù),其將DNA條形碼的分類理念和高通量測序手段相結(jié)合,是食性分析研究較為理想的工具。二代測序的原理是使用一組或幾組PCR通用引物,對來自生物體或環(huán)境中的具有分類學(xué)信息的基因同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)增,擴(kuò)增子的集合通過高通量基因測序儀得到大量物種分類的DNA信息[54~55],經(jīng)過數(shù)據(jù)庫比對,最終同時(shí)得到樣品中存在的多個(gè)物種鑒定數(shù)據(jù)。Shehzad等[56]利用Metabarcoding法從不同棲息地的38份豹貓糞便中鑒定出18種豹貓的捕食類群,包括8種哺乳動物、8種鳥類、1種兩棲動物和1種魚類。Meredith等[44]則利用該方法對巴尼加特(Barnegat)灣的水母食性進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其獵物譜可分為23個(gè)不同的分類群,包括先前沒有記錄為獵物物種的多種軟體生物。此外,王先鋒等[57]通過二代測序技術(shù)對海州灣平島海域牡蠣捕食真核生物的情況進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其主要食物為鏈形植物門、綠藻門、囊泡蟲門、子囊菌門等??偟膩碇v,二代測序技術(shù)高效率、低成本的特點(diǎn)在分析捕食者食物譜上的應(yīng)用是其他實(shí)驗(yàn)技術(shù)無法媲美的,但是該技術(shù)對蜘蛛食譜與食量的分析尚未見報(bào)道。

    3.2 數(shù)字PCR技術(shù)

    數(shù)字PCR的概念于1999年由Vogelstein等[58]首次提出,其原理是將一個(gè)PCR反應(yīng)體系有限稀釋到不同的反應(yīng)單元中,實(shí)現(xiàn)每個(gè)反應(yīng)單元理論上要么包含一條DNA模板鏈,要么沒有DNA模板鏈,經(jīng)過PCR擴(kuò)增,對每個(gè)反應(yīng)單元中的熒光強(qiáng)度進(jìn)行直接計(jì)數(shù)或用泊松分布公式計(jì)算[59],即可知道原始樣本中DNA的拷貝數(shù)。最初的數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)是在96孔板或384孔板中進(jìn)行的,操作較為繁瑣,因此應(yīng)用范圍有限。2007年,第一臺商品化的數(shù)字PCR儀正式投入市場,使其實(shí)驗(yàn)操作變得更簡單、可操作性更強(qiáng)[60],從而推動了該技術(shù)近年來的迅速發(fā)展?;诜忠悍绞降牟煌?,數(shù)字PCR分為微流體系統(tǒng)(Fluidigm公司的Bio-MarkTM基因分析系統(tǒng))、微孔芯片系統(tǒng)(Thermo Fisher Scientific公司的QuantStudio系統(tǒng))和微滴系統(tǒng)(Bio-Rad公司的QX100/QX200微滴式dPCR系統(tǒng)、RainDance公司的RainDropTMdPCR系統(tǒng))[61],其中以微滴數(shù)字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)應(yīng)用最為廣泛。

    相對于實(shí)時(shí)熒光定量PCR,數(shù)字PCR有以下優(yōu)勢[62~66]:1)不需要對照標(biāo)準(zhǔn)樣品和標(biāo)準(zhǔn)曲線即能實(shí)現(xiàn)絕對定量分析;2)不受擴(kuò)增效率的影響,對PCR反應(yīng)抑制物有很強(qiáng)的耐受性;3)數(shù)據(jù)具有更好的精密度和靈敏性,可對樣品中痕量DNA進(jìn)行精確定量?;谝陨咸攸c(diǎn),數(shù)字PCR被廣泛應(yīng)用于癌癥早期篩查[67~69]、疾病診斷[70~71]、產(chǎn)前診斷[72~73]、轉(zhuǎn)基因成分分析[74~75]以及食品安全[76~78]等眾多領(lǐng)域,然而在動物食性分析方面,數(shù)字PCR的應(yīng)用報(bào)道較少。

    由于蜘蛛直接吮吸獵物體液的特殊攝食方式,在其消化道內(nèi)無法采用傳統(tǒng)的食性分析方法來檢查獵物殘骸。2016—2018年顏亨梅、鐘文濤等嘗試使用DNA條形碼結(jié)合數(shù)字PCR技術(shù)對蜘蛛的攝食進(jìn)行精確定量分析,結(jié)果顯示該聯(lián)合分析方法可以直接探明野外蜘蛛的攝食實(shí)況[79],突破了在蜘蛛中進(jìn)行食譜和食量分析的難題。在該研究中,數(shù)字PCR測得的VIC和FAM陽性液滴數(shù)為初始樣本中DNA的拷貝數(shù),通過比較人工干預(yù)條件下和自然條件下獵物與蜘蛛拷貝數(shù)的差異,結(jié)合捕食實(shí)驗(yàn)中各處理組的平均捕食量,按照下列公式即可對自然條件下蜘蛛的捕食量做出精細(xì)的定量測算。

    式中:N——自然條件下蜘蛛對某一獵物的總捕食量;PFAM1——人工干預(yù)條件下測得的獵物陽性微滴數(shù);PVIC1——人工干預(yù)條件下測得的蜘蛛陽性微滴數(shù);PFAM2——自然條件下測得的獵物陽性微滴數(shù);PVIC2——自然條件下測得的蜘蛛陽性微滴數(shù);Na——人工干預(yù)條件下蜘蛛的捕食量;n——人工干預(yù)條件下用于檢測的蜘蛛頭數(shù);N′——自然條件下單頭蜘蛛對某一獵物的平均捕食量;n′——自然條件下用于檢測的蜘蛛頭數(shù)。

    4 總結(jié)與展望

    物理學(xué)、化學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)的不斷發(fā)展,為研究人員更精準(zhǔn)地分析捕食性天敵的食譜與食量提供了多種方式。顏亨梅和鐘文濤所建立的蜘蛛食量檢測數(shù)學(xué)模型,為客觀評價(jià)蜘蛛控蟲作用提供了實(shí)用的新方法,可使人們直觀了解蜘蛛在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中對害蟲的控制效能。該成果不僅在生產(chǎn)實(shí)踐中對制定“保蛛治蟲”的措施,進(jìn)一步發(fā)揮該捕食性天敵對害蟲的控制作用具有重要指導(dǎo)意義,而且在理論上豐富了動物學(xué)和植物保護(hù)學(xué)相關(guān)內(nèi)容,為發(fā)展蜘蛛學(xué)做了開創(chuàng)性工作。

    盡管數(shù)字PCR在痕量分析和精確定量等研究領(lǐng)域大放異彩[80~82],但該方法也存在一定不足:1)儀器昂貴且運(yùn)行成本較高,單樣成本約為RT-PCR方法的30~50倍;2)通量小,不同的數(shù)字PCR平臺每次可同時(shí)處理8~12個(gè)樣本,而RT-PCR每次最多可處理384個(gè)樣本;3)速度較慢,數(shù)字PCR一次全過程分析約需要8 h,RT-PCR僅需要1.5 h。雖有諸如上述缺點(diǎn),數(shù)字PCR技術(shù)仍然獲得生命科學(xué)研究者的熱捧[83~85]。

    基于現(xiàn)階段工作的研究結(jié)果,作者認(rèn)為在以下方面可以進(jìn)一步深入探討:隨著更先進(jìn)的技術(shù)手段出現(xiàn),對食性分析的研究可以實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的檢測。二代測序技術(shù)能對某一天敵的獵物譜做全面篩查,檢測結(jié)果中的reads值能夠反映食譜中各類昆蟲的大致比例,再使用數(shù)字PCR技術(shù)對食譜中的主要獵物進(jìn)行精確定量分析,在理論上能實(shí)現(xiàn)對某一捕食性天敵在某一生境下的捕食范圍及捕食量的精確檢測,具有極大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。將兩種技術(shù)相結(jié)合用于食性分析的設(shè)想,存在實(shí)現(xiàn)的可能性,但尚無文獻(xiàn)報(bào)道,期盼有興趣的學(xué)者作為后續(xù)研究的方向,為捕食性天敵攝食的分析、檢測創(chuàng)建更多快速、精確、高效和簡便的新方法與新技術(shù)。

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