一、什么是环境DNA?
环境DNA（Environmental DNA，简称eDNA）是生物与环境相互作用时留下的微量DNA，可以从各种环境样品中获取，最常见的来源是各种 水体，土壤，粪便等。eDNA监测技术对生物及其环境不造成损伤，并且具有相当的检测灵敏度和准确度，已经在水生态监测中得到广泛应用，特别是在检测濒危或入侵物种、调查水生生物多样性等方面发挥了巨大作用。除了鱼类，eDNA技术还被广泛应用于其它类群的研究，如寄生虫、两栖动物、珊瑚、贻贝、海洋哺乳动物、有害藻类、微生物等。
通过eDNA监测水生态
图源：视觉中国
二、提取环境DNA有什么作用？
1.评估生物多样性
通过对不同环境样本的eDNA进行分析，了解物种组成、种群结构、基因流等信息。这对于生态学研究、物种恢复等工作具有重要意义。
2.环境监测
通过检测水体、土壤等环境样本中的eDNA，评估环境污染程度、生态健康状况等。具有快速、灵敏、准确等优点，有助于及时发现环境问题并采取相应措施。
3.监测目标物种的恢复情况
通过比较不同时间点的eDNA数据，可以评估物种数量的变化、种群的遗传结构等。对于评估恢复项目的成效、制定后续策略具有重要意义。
4.入侵物种的检测。
通过检测环境样本中的eDNA，可以快速发现潜在的入侵物种，为防控工作提供有力支持。该方法具有高通量、高灵敏度等特点，有助于提高入侵物种检测的准确性和效率。
总结环境DNA提取技术是一种强大的工具，为环境科学研究提供了有力支持。通过不断优化提取方法和技术流程，我们可以进一步提高eDNA提取的效率和准确性，为生物多样性研究、环境监测、物种恢复等工作提供更多有价值的信息。
三、环境DNA提取的基本步骤
1.环境DNA样本采集
采集是eDNA提取的第一步。样本类型多样，通常以水体、土壤、粪便为主。采集时应尽量保持样本的原始状态，避免交叉污染。
环境微生物DNA提取难在哪？
难点一：病原微生物种类多、细胞壁厚，难以裂解；
难点二：宿主类型复杂，如不同的土壤、粪便、水体等；
| 货号 | 产品名称 |
|---|---|
| D2705 | Water DNA Kit 水样DNA提取试剂盒 |
| D8105 | Soil DNA Kit 土壤DNA提取试剂盒 |
| D9105 | Stool DNA Kit 粪便DNA提取试剂盒 |
产品介绍:
http://www.gbcbio.cn/Product/D2705.html
http://www.gbcbio.cn/Product/D8105.html
2.环境DNA样品预处理
样本预处理是为了去除杂质，增加DNA的提取效率。预处理过程可能包括过滤、离心、沉淀等步骤，要是具体情况决定。
3.环境DNA样品提取步骤
DNA提取是环境DNA分析的核心步骤，通常采用化学方法（如酚-氯仿法）或物理方法（如磁珠法）来从样本中分离DNA。提取过程中需要严格控制温度和pH值，以保证DNA的完整性和纯度。
以GBCBIO®（D2705） Water DNA Kit 操作步骤为例：
1.使用直径为47mm，孔径为0.22-0.45μm的滤膜对水体样品进行过滤，过滤体积取决于水体样品的浊度和微生物的含量。用剪刀将1/2张或整张过滤后的滤膜尽量剪碎，置于2ml离心管中，以便于后面的裂解步骤。
2.加入0.4g Glass Beads，再加入1.2ml Buffer C1与50μl Buffer C2。涡旋器高速震荡3-5min。
注意： Buffer C2是我司独特的腐殖酸除去剂，50μl对大部分样品来说足以有效除去腐殖酸等抑制因子。对一些腐殖酸含量特别丰富的土壤， Buffer C2的量可以适当增加，但不能超过150μl，否则会严重影响DNA的得率。
2. 加入250μl Buffer C3（C3如有沉淀37℃水浴完全溶解后再用），涡旋1-2min。70℃水浴处理10min。期间振荡几次。
注意：如果要纯化革兰氏阳性菌的DNA，请在70℃处理完后，再90℃水浴处理2min。
3. 12000 rpm(~13000×g)离心1钟，转1ml上清到1.5ml离心管中，加入200μl BufferC4混匀。
注意：转移上清时确保不要吸取到沉淀，转移的上清量最好不超过80%。
4. 冰上放置5min。12000 rpm(~13000×g)离心1钟。 转移上清到新的2.0ml离心管中。
注意：转移上清时确保不要吸取到沉淀，转移的上清量最好不超过80%。
5.加入与上清等体积 Buffer C5（使用前请先检查是否已加入异丙醇），混匀。
注意：Buffer WB使用前须按要求用无水乙醇稀释。如果放入冰箱中，使用前须恢复到室温。
6.取750μl混合液加到GBC吸附柱中（吸附柱放入收集管中），12000rpm离心30秒，倒掉滤过液。
7. 重复第六步，将剩余的混合液过GBC吸附柱。
8. 向GBC吸附柱中加入500μl Buffer WB，12,000 rpm (~13,000×g ) 离心30 秒，倒掉废液。
9. 向GBC吸附柱 中加入600μl DNA Wash Buffer（使用前请先检查是否已加入无水乙醇），12,000 rpm (~13,000×g ) 离心30 秒，倒掉废液，GBC吸附柱放入收集管中。
10. 向GBC吸附柱 中加入600μlDNA Wash Buffer，12,000 rpm (~13,000×g ) 离心30秒，倒掉废液，将GBC吸附柱放入收集管中。
11. 12,000 rpm(~13,000×g)离心2 分钟，以彻底晾干吸附材料中残余的漂洗液。
12. 将GBC吸附柱转入一个干净的离心管中，向吸附膜的中间部位悬空滴加30-100μl洗脱缓冲液TE或灭菌去离子水,室温放置2min。
13. 室温下，离心(>13.000)1min，以洗脱DNA。保留含DNA的流出液。
4.环境DNA纯化
提取后的DNA可能含有杂质，需要进行纯化。纯化方法包括乙醇沉淀、柱层析等。纯化后的DNA可以用于后续的分析。
5.环境DNA定量与定性通
过紫外分光光度计或荧光定量PCR等方法对提取的DNA进行定量和定性分析，以评估提取效果。
品牌优势
捷倍斯生物可以提供专业和完善的核酸分离纯化解决方案，有硅胶柱法、磁珠法与溶液直接法的核酸纯化产品，在二代测序的样品前处理方面有着专业的技术与积累，有完善的针对唾液、血液与血浆等样品的保存、运输与高通量核酸纯化等整套的解决方案。 在诊断试剂原料方面，捷倍斯生物可以提供生物染色剂、高端的表面活性剂、显色底物、生物缓冲剂以及酶制剂与其稳定剂等系列产品。
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