向日葵海星（Pycnopodia helianthoides）在2013年至2017年間，由於毀滅性的由Vibrio pectenicida FHCF-3驅動的海星萎縮病（sea star wasting disease, SSWD）大流行，在其整個分佈範圍內經歷了災難性種群衰退，且幾乎沒有出現種群恢復的跡象。該頂級捕食者在其分佈範圍的廣大區域內發生功能性滅絕，這使得識別並追蹤殘存完整種群成為迫切需求。
環境DNA（eDNA）方法為監測海洋物種的出現情況，以及在某些情況下的丰度，提供了一種簡便、成本效益高且非破壞性的手段，並且在靈敏度、速度和成本方面始終優於視覺出現監測工作。在本研究中，我們設計、開發並驗證了一種針對P. helianthoides的特異性eDNA檢測方法，以利用定量PCR和數字液滴PCR兩種方法識別避難所種群。首先，我們構建了迄今為止最全面的海星線粒體基因組參考數據庫（n=93個分類單元，其中n=15為新增）。
隨後，我們使用unikseq和Geneious生物資訊學軟件識別出獨特的nad5基因區域，並設計了一種基於水解探針的高特異性PCR檢測方法。我們通過實驗室、中尺度控制生態系統以及野外測試驗證了該方法的性能，證明其具有高度特異性和靈敏性。在加拿大不列顛哥倫比亞省各區域應用這一新檢測方法的野外研究中，我們發現P. helianthoides eDNA濃度與生物量密度之間呈正相關，尤其是在適當考慮時空整合尺度時（R2=0.67）。
該eDNA檢測方法為監測向日葵海星提供了一種快速且可擴展的工具，而該物種已被提議依據1973年《美國瀕危物種法案》列為受威脅物種。如此處所提出的分子工具，不僅可通過識別和監測殘存野生種群來加強管理與恢復工作，還可通過幫助評估重新引入工作後種群水平的響應與恢復情況，進一步促進保護成效。
作者聲明不存在競爭性利益。
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🏷️ 環境DNA 海星萎縮病 瀕危物種監測 定量PCR 數字液滴PCR 線粒體基因組