eDNA metabarcoding vissen succesvol!

Datura heeft in samenwerking met Bureau Waardenburg BV en Rijkswaterstaat succesvol een pilot uitgevoerd naar de mogelijkheden om eDNA metabarcoding van vissen toe te passen in grote watersystemen. eDNA metabarcoding is een techniek om soortenlijsten te genereren van een bepaalde soortgroep op basis van eDNA. Er konden 22 vissoorten gedetecteerd worden in twee eDNA samples die verzameld zijn in het Buizengat, een oude haven aan de Nieuwe Maas in Rotterdam. Conventionele monitoring in het Buizengat waarbij twee maal bemonsterd is met schietfuiken en elektrovissen resulteerde in 11 vissoorten. Alle soorten die gevangen werden met de conventionele technieken werden ook gedetecteerd met eDNA. Aanvullend werden kleine hoeveelheden eDNA gedetecteerd van roofblei, alver, dunlipharder en van enkele bijzondere soorten als barbeel, kopvoorn, Europese meerval, regenboogforel en Atlantische zalm. Deze soorten worden slechts incidenteel aangetroffen in de Lek en de Nieuwe Maas. Bij regenboogforel en Atlantische zalm is er twijfel of het gedetecteerde eDNA niet afkomstig is van een naburig visrestaurant. Het is echter ook mogelijk dat deze soorten in lage dichtheden voorkomen in de Nieuwe Maas. Daarnaast werden de exotische grondels zwartbekgrondel, Pontische stroomgrondel en Kesslers grondel gedetecteerd. In de comventionele monitoring werd alleen zwartbekgrondel aangetroffen. Tenslotte kon in een extra eDNA sample dat verzameld werd in de Nieuwe Maas ook fint aangetoond worden.

Vissen fish eDNA Datura Rijkswaterstaat Bureau Waardenburg kl.jpg

Resultaat van een eDNA metabarcoding analyse van een sample uit de Nieuwe Maas. De figuur geeft het aandeel reads (DNA sequenties) per soort weer.

 

Kwantificatie

De hoeveelheid variabelen die van invloed zijn op de concentratie eDNA maken het moeilijk om eDNA concentraties van een enkel monster te relateren aan abundantie. Een metabarcoding analyse resulteert in enkele honderdduizenden reads (DNA sequenties) van vissen. De percentages van de reads per soort geven een ruwe indicatie voor de verhoudingen van eDNA tussen soorten. Zo was ruim een derde van de reads afkomstig van zwartbekgrondel, wat ook veruit de algemeenste soort was in het Buizengat. Het inschatten van een betrouwbare abundantie van afzonderlijke soorten op basis van een enkel eDNA monster blijft waarschijnlijk een lastige zaak. Het verzamelen van meerdere eDNA monsters uit een proefgebied lijkt echter mogelijkheden te bieden om meer betrouwbare abundantie schattingen van soorten te maken.

 

Betrouwbaarheid

Tegelijkertijd is er ook een watersample geanalyseerd dat verzameld is in de Ablasserwaard. Hier werden uitsluitend typische ‘poldervissen’ aangetoond: zeelt, bittervoorn, snoek, kleine modderkruiper en ook grote modderkruiper. Deze soorten ontbraken in de watersamples die verzameld zijn in het Buizengat in Rotterdam. Dat geeft een goede indicatie dat de detectie van eDNA ook daadwerkelijk gerelateerd is aan de aanwezigheid van vissoorten.

 

Soortgroepen

Een metabarcoding analyse resulteert in een soortenlijst van een bepaalde doelgroep. Op dit moment is het mogelijk om een soortenlijst te genereren van amfibieën en vissen. Dit jaar worden de mogelijkheden verkent om eDNA metabarcoding toe te passen om macrofauna te detecteren. Dit voorjaar test Datura de mogelijkheden om eDNA van libellen en juffers te detecteren. Als deze techniek succesvol blijkt te zijn voor het detecteren van libellen en juffers dan kan het spectrum aan soorten uitgebreid worden.