CN111454937A - 一种过滤柱在收集海水中环境dna中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境DNA的提取技术，尤其是一种过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用。密封式、单向进出、内附滤膜的过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用；所述过滤柱内安装有支撑柱，过滤柱内部通过支撑柱分为两个空间，支撑柱内部的空间容置有滤膜，支撑柱上开设有多个换气孔；过滤柱的一端开设有与支撑柱内部空间相连通的进水口，进水口通过软管与蠕动泵相连，过滤柱的另一端开设有与支撑柱和过滤柱之间的空间相连通的出水口，出水口与海水接收容器内部连通；蠕动泵经软管将海水抽至支撑柱内部的空间中，通过滤膜过滤收集环境DNA，过滤后的海水经换气孔进入到支撑柱与过滤柱之间的空间，进而通过出水口排至海水接收容器。本发明可以在高效、便捷收集海水中环境DNA的同时，能够有效避免样品倾倒和污染，并且操作安全、简单，便于保存。
Description
技术领域
本发明涉及环境DNA的提取技术，尤其是一种过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用。
背景技术
环境DNA，是指生物脱落在环境中的组织或者细胞内含有的DNA(Ficetola et al，2008)。通过采集环境DNA样品，基于现有的遗传学分析方法，就可以检测出调查区域中出现过的生物种类。环境DNA技术，是一种高效、低成本、对环境无损伤的技术，基于环境DNA开展的生态监测既能保证采集到有效样品又能够避免对生物栖息地的破坏和干扰，是国内外研究热点领域。但环境DNA极易降解且在海水环境中含量较低，因此，一种高效、简便、安全且易于高质量保存的收集方法十分重要。现有的研究中，普遍使用滤膜法进行环境DNA收集(姜维等,2016；Doi,et al,2017；李苗等，2018)。滤膜法收集过程存在以下缺点：(1)海水样品需人工加注，耗费人工成本，且操作过程中易造成水样倾倒；(2)滤膜完全暴露于空气中,取样时容易受到人源污染或者样本间交叉污染；(3)滤膜开口广，易造成环境DNA降解；(4)滤膜属于易破碎耗材，容易损坏；(5)收集环境DNA样品后，滤膜需放置于液氮罐中保存，具有危险性。
参考文献：
李苗，单秀娟，王伟继，吕丁，戴芳群，丁小松，吴欢欢。中国对虾生物量评估的环境DNA检测技术的建立及优化。渔业科学进展,2018.
姜维，王启军，邓捷，赵虎，孔飞，张红星。以川陕哲罗鲑为目标物种的水样环境DNA分析流程的优化。应用生态学报，2016,27:2372-2378.
Doi H,Inui R,Akamatsu Y,Kanno K,et al.Environmental DNA analysis forestimating the abundance and biomass of stream fish.Freshwater Biology,2017,62:30-39.
Ficetola GF,Miaud C,Pompanon F,et al.Species detection usingenvironmental DNA from water samples.Biology letters,2008,4:423-425.
发明内容
为了规避滤膜法导致的环境DNA易污染、易降解、易损耗、不易保存且人工成本高等缺点，本发明提供一种过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用。
为实现上述目的，本发明采用技术方案为：
一种过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，密封式、单向进出、内附滤膜的过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用。
所述经过滤柱经过滤膜收集的环境DNA置于-20℃冷冻保存备用。
所述过滤柱包括支撑柱(3)及滤膜(4)，其中过滤柱(1)内安装有支撑柱(3)，该过滤柱(1)内部通过所述支撑柱(3)分为两个空间，该支撑柱(3)内部的空间容置有滤膜(4)，所述支撑柱(3)上开设有多个换气孔(7)；所述过滤柱(1)的一端开设有与支撑柱(3)内部空间相连通的进水口(5)，该进水口(5)通过软管(9)与蠕动泵相连，所述过滤柱(1)的另一端开设有与支撑柱(3)和过滤柱(1)之间的空间相连通的出水口(6)，该出水口(6)与海水接收容器(10)内部连通；所述蠕动泵经软管(9)将海水抽至支撑柱(3)内部的空间中，通过所述滤膜(4)过滤收集环境DNA，过滤后的海水经所述换气孔(7)进入到所述支撑柱(3)与过滤柱(1)之间的空间，进而通过所述出水口(6)排至海水接收容器(10)。
所述滤膜(4)与支撑柱(3)的内壁抵接。
所述过滤柱(1)分为彼此密封螺纹连接的上盖(8)及柱体(2)，所述支撑柱(3)的一端可拆卸地与上盖(8)的内表面连接。
所述进水口(5)、出水口(6)、过滤柱(1)及支撑柱(3)的轴向中心线共线。
进一步的说，海水样品遂从过滤柱单向进入到支撑柱内部的空间中，再经支撑柱内置的滤膜处理收集环境DNA，过滤后的样品经支撑柱上设置的换气孔进入到支撑柱与过滤柱之间的空间，进而通过过滤柱出水口排至接收容器中。
其中，过滤柱进水端通过软管与蠕动泵连接，出水端与海水接收容器连接；蠕动泵经软管自动将海水进行抽动，同时海水样品经抽滤完毕后，可直接进行后续应用研究，也可利用注射器或者移液器等移液工具，将DNA保存液(如，TIANDZ非冻型组织DNA保存液，等等)注入过滤柱中，置于-20℃冷冻保存备用，从而高质量保存环境DNA样品。
本发明的有益效果：
本发明利用封闭式、单向流向的过滤柱可以在高效、便捷收集海水中环境DNA，同时能够有效避免样品倾倒和污染，并且操作安全、简单，便于保存。
本发明通过过滤柱与蠕动泵连接，将海水中的环境DNA高效、简单、安全地收集起来，且收集后易于保存，环境DNA质量高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的过滤柱的结构剖视图；
图2为本发明实施例提供的过滤柱的工作状态图；
其中：1为过滤柱，2为柱体，3为支撑柱，4为滤膜，5为进水口，6为出水口，7为换气孔，8为上盖，9为软管，10为海水接收容器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。本发明利用密封式、单向进出、内附滤膜的过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用；所述过滤柱内安装有支撑柱，过滤柱内部通过支撑柱分为两个空间，支撑柱内部的空间容置有滤膜，支撑柱上开设有多个换气孔；过滤柱的一端开设有与支撑柱内部空间相连通的进水口，进水口通过软管与蠕动泵相连，过滤柱的另一端开设有与支撑柱和过滤柱之间的空间相连通的出水口，出水口与海水接收容器内部连通；蠕动泵经软管将海水抽至支撑柱内部的空间中，通过滤膜过滤收集环境DNA，过滤后的海水经换气孔进入到支撑柱与过滤柱之间的空间，进而通过出水口排至海水接收容器。本发明可以在高效、便捷收集海水中环境DNA的同时，能够有效避免样品倾倒和污染，并且操作安全、简单，便于保存。
实施例1
如图1所示，过滤柱1包括支撑柱3及滤膜4，其中过滤柱1内安装有支撑柱3，该过滤柱1内部通过支撑柱3分为两个空间，该支撑柱3内部的空间容置有滤膜4，滤膜4与支撑柱3的内壁抵接，支撑柱3上开设有多个换气孔7；本实施例的过滤柱1分为彼此密封螺纹连接的上盖8及柱体2，支撑柱3的一端可拆卸地与上盖8的内表面连接，以便于安装或更换滤膜4。
过滤柱1的一端开设有与支撑柱3内部空间相连通的进水口5，该进水口5通过软管9与蠕动泵相连；过滤柱1的另一端开设有与支撑柱3和过滤柱1之间的空间相连通的出水口6，该出水口6与海水接收容器10内部连通。本实施例的进水口5、出水口6、过滤柱1及支撑柱3的轴向中心线共线，进水口5与出水口6在不工作时用胶塞封堵。
利用上述过滤柱进行收集环境DNA为：
(1)过滤柱1的进水口5通过软管9与蠕动泵连接，出水口6与海水接收容器连接；
(2)蠕动泵经软管9自动将2L海水样品进行抽动，使样品海水遂从过滤柱1上的进水口5进入到支撑柱3内部的空间中，再经支撑柱3内置的滤膜4收集环境DNA，过滤后的海水经换气孔7进入到支撑柱3与过滤柱1之间的空间，进而通过出水口6排至海水接收容器10；
(3)海水抽滤完毕后，利用注射器或者移液器等移液工具，将DNA保存液注入过滤柱1中，从而高质量保存环境DNA样品，而后将获得各环境DNA置于-20℃冷冻保存备用；将上述收集的每组样品中环境DNA进行浓度测定(参见表1)，
所述测定每组样品中环境DNA的含量基于紫外浓度法、260/280及260/230三种方法进行。
表1为检测各样品中使用过滤柱1收集的环境DNA浓度
由表1可见，采用本发明方法收集的环境DNA检测浓度高，能够高质量满足后续研究需求。
Claims (7)
1.一种过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：密封式、单向进出、内附滤膜的过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用。
2.按权利要求1所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：所述经过滤柱经过滤膜收集的环境DNA置于-20℃冷冻保存备用。
3.按权利要求1所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：所述过滤柱包括支撑柱(3)及滤膜(4)，其中过滤柱(1)内安装有支撑柱(3)，该过滤柱(1)内部通过所述支撑柱(3)分为两个空间，该支撑柱(3)内部的空间容置有滤膜(4)，所述支撑柱(3)上开设有多个换气孔(7)；所述过滤柱(1)的一端开设有与支撑柱(3)内部空间相连通的进水口(5)，该进水口(5)通过软管(9)与蠕动泵相连，所述过滤柱(1)的另一端开设有与支撑柱(3)和过滤柱(1)之间的空间相连通的出水口(6)，该出水口(6)与海水接收容器(10)内部连通；所述蠕动泵经软管(9)将海水抽至支撑柱(3)内部的空间中，通过所述滤膜(4)过滤收集环境DNA，过滤后的海水经所述换气孔(7)进入到所述支撑柱(3)与过滤柱(1)之间的空间，进而通过所述出水口(6)排至海水接收容器(10)。
4.按权利要求3所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：所述滤膜(4)与支撑柱(3)的内壁抵接。
5.按权利要求3所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：所述过滤柱(1)分为彼此密封螺纹连接的上盖(8)及柱体(2)，所述支撑柱(3)的一端可拆卸地与上盖(8)的内表面连接。
6.按权利要求3所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：所述进水口(5)、出水口(6)、过滤柱(1)及支撑柱(3)的轴向中心线共线。
7.按权利要求1-6任意一项所述过滤柱在收集海水中环境DNA中的应用，其特征在于：海水样品遂从过滤柱单向进入到支撑柱内部的空间中，再经支撑柱内置的滤膜处理收集环境DNA，过滤后的样品经支撑柱上设置的换气孔进入到支撑柱与过滤柱之间的空间，进而通过过滤柱出水口排至接收容器中。
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