河海洄游鱼类在淡水和海洋生境之间进行周期性迁移，对生态系统之间物质输送和养分循环起到重要作用，但也是对人类活动和环境变化最为敏感的鱼类类群之一。太平洋鲑属（Oncorhynchus）是一类北半球最具代表性的洄游鱼类，其独特的生活史连接了海洋、淡水与陆地生态系统（图1），在促进跨生态系统物质循环和能量流动的同时，也为人类提供了重要的渔业资源。然而，受气候变化、栖息地退化、河流连通性下降以及过度捕捞等多重因素影响，近年来太平洋鲑种群持续衰退。与此同时，多种近缘鲑类常同域分布，加之部分物种种群丰度较低，使得传统调查方法难以准确识别物种和有效监测种群。环境DNA（eDNA）结合qPCR为低丰度水生物种监测提供了更为灵敏高效的新技术途径。但目前常用的探针法qPCR需要额外设计和合成荧光探针，检测成本高，在大规模监测中的应用受到一定限制。因此，亟需发展兼具高灵敏度、物种特异性和成本优势的新型检测体系，以支持对珍稀鱼类分布格局及种群动态的长期评估。

图1 太平洋鲑生活史（修改自Wilson & Peacock 2025 Can. J. Fish. Aquat. Sci.）

2026年9月6日，北京大学生命科学学院和生态研究中心姚蒙研究组在国际eDNA旗舰期刊Environmental DNA发表了题为“Cost-effective quantitative PCR assays for the eDNA-based detection of three sympatric salmon species”的研究论文。研究团队开发出首套针对在我国东北同域分布的普通大麻哈鱼（Oncorhynchus keta）、马苏大麻哈鱼（O. masou）和驼背大麻哈鱼（O. gorbuscha）这三种太平洋鲑属物种特异性染料法qPCR检测体系（图2），并进一步利用于中国东北密江河采集的溯河产卵季eDNA样品，对该方法在自然生境的检测性能与实际应用效果进行了验证。

图2 中国东北同域分布的三种太平洋鲑属物种

研究结果表明，新开发的三对qPCR引物均具有良好的物种特异性，可有效区分目标物种及其他太平洋鲑物种（图3）。基于这些引物建立的染料法qPCR检测体系表现出高扩增效率、高检测灵敏度以及批次间稳定性。三个目标物种的检测限（LOD）低至2.2–8.4拷贝/PCR，定量限（LOQ）为9–21拷贝/PCR。

图3 本研究开发的物种特异性qPCR引物及其与近缘非目标物种的比较

图们江是我国境内大麻哈鱼洄游产卵的重要流域。研究进一步使用图们江流域的密江河水样验证显示，在溯河产卵季可稳定检出普通和马苏大麻哈鱼eDNA信号，且马苏大麻哈鱼的分布范围更广。普通大麻哈鱼主要分布于河流下游，其最上游检出位置距密江河河口约7 km（图4A）；马苏大麻哈鱼则在全河段均有分布，最远可至距河口约42 km的上游源头（图4B）。两种鱼类的eDNA信号均在距河口约7–9 km处出现明显下降（图4C），提示相关河段可能存在影响大麻哈鱼向上游移动的物理障碍。研究期间所有样品均未检出驼背大麻哈鱼，结合近年来的传统调查记录，提示该物种在当地已近乎绝迹。

图4 普通大麻哈鱼和马苏大麻哈鱼eDNA信号随距河口距离的变化

【小结】本研究首次开发并验证了一套从自然水体eDNA样品中特异性检测三种同域分布太平洋鲑物种的染料法qPCR体系，为低丰度、近缘洄游鱼类的长期监测提供了一种灵敏、可靠且经济的技术手段。与探针法相比，本研究采用的染料法在保持高检测灵敏度的同时降低约70%的成本，更适用于大时空尺度的生态监测。该检测体系具有较强的区域推广潜力，可应用于东北亚其他地区（如韩国、日本和俄罗斯）及北美相关物种分布水域；针对驼背大麻哈鱼建立的检测方法还可为北欧和北极地区该物种持续扩张的入侵种群监测提供重要技术支持。

北京大学生命科学学院博士生张思煜为本论文的第一作者，北京大学生命科学学院和生态研究中心姚蒙研究员为论文的通讯作者。该研究得到了科技部基础资源调查专项和国家杰出青年科学基金的资金支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/edn3.70353