«

eDNA-metabarcoding: Alle vissoorten met één watermonster aantonen

eDNA metabarcoding

eDNA metabarcoding maakt het mogelijk om de gehele vissenpopulatie in een waterlichaam met één watermonster in kaart te brengen. De techniek lijkt op een normale eDNA test, maar in plaats van vissoort specifieke primers wordt er gebruikt gemaakt van door Sylphium ontwikkelde universele primers, waarmee van alle vissen dezelfde DNA regio wordt verkregen. Dit DNA wordt vervolgens afgelezen (next geneneration sequencing) met als resultaat een lijst van alle, in het bemonsterde water, voorkomende vissen.

De voordelen van eDNA-metabarcoding zijn:

  • met één bemonstering de volledige soortenlijst in handen
  • eenvoudige bemonstering (1 L water is voldoende)
  • grote trefkans voor zeldzame soorten
  • aantonen moeilijk te vangen soorten
  • geen hinder van vegetatie
  • lage kosten (zie prijzen)
  • niet invasief

Voorbeeld analyse:


eDNA metabarcoding Hunze 2015

Soortenlijst genereerd via eDNA metabarcoding op een watermonster uit de Hunze (augustus 2015)

Monstername:
In Augustus 2015 is er uit de Hunze nabij Gieterveen één  watermonster (1 liter) genomen. Het monster is genomen aan het oppervlak in de hoofdstroom van de rivier. Op het moment van monstername was er veel afvoer van water door recente hevige regenval. Op dat moment was er dus sprake van een sterke verdunning van het DNA. Na monstername is het monster direct meegenomen naar het lab.

Opwerken en analyse:
Na aankomst in het lab is het monster direct gefiltreerd en het DNA geïsoleerd voor analyse. Middels PCR en de door Sylphium molecular ecology ontwikkelde  universele primers is een deel van het COI gen van vissen geamplificeerd. Uit dit PCR product zijn In totaal een miljoen reads (afgelezen DNA moleculen) geproduceerd via Next generation sequening. De verkregen reads zijn vervolgens vergeleken met de vissen DNA database van Sylphium en hieruit is een soortenlijst gegenereerd.

Resultaten:
De genereerde soortenlijst bestond uit 17 verschillende vissoorten (zie figuur hiernaast). In ongeveer de dezelfde periode van bemonstering is in hetzelfde gebied via traditionele monitoring het gehele vissenbestand in kaart gebracht. Dit leverde een soortenlijst op van 14 verschillende vissen. Hieruit kwam naar voren dat alle vissoorten aangetoond via de traditionele monitoring ook voorkwamen in de soortenlijst verkregen via eDNA metabarcoding. De ontbrekende soorten op de soortenlijst verkregen via traditionele monitoring waren: tiendoornige stekelbaars, karper en bittervoorn.

Conclusie:
eDNA metabarcoding is een methodiek met een veel hoger trefkans dan de traditionele methodes van monitoring. Dit is vooral interessant om zeldzame soorten aan te kunnen tonen of soorten die moeilijk met de traditionele technieken te vangen zijn. Daarnaast is eDNA metabarcoding aanzienlijk minder arbeidsintensief (één watermonster van 1L is genoeg) en niet invasief.
Omdat traditionele methoden een sterke selectiviteit hebben om bepaalde vissoorten juist goed aan te tonen en anderen juist niet, is niet mogelijk om een vergelijk te maken tussen het aantal reads per soort verkregen met eDNA metabarcoding en het aantal aangetroffen vissen via traditionele monitoring. De traditionele methoden hebben te maken met factoren zoals: zwemgedrag, hinder van planten/stenen/modder en het formaat van de vis. Factoren die bij eDNA metabarcoding geen rol spelen. Daarnaast zal niet iedere vissoort op elk moment evenveel DNA achterlaten in het milieu. Beide methoden laten zich op kwantitatief gebied vooralsnog niet goed met elkaar vergelijken.