4.11.2024: Forschung CH

DNA-Detektoren für gefährdete Amphibienarten

Détecteurs d’ADN pour des espèces menacées d’amphibiens


Flurin Leugger et al.

Mit neu entwickelten DNA-Detektoren können gefährdete Amphibienarten in Teichwasserproben gezielt und schnell nachgewiesen werden. Die Methode wurde erfolgreich getestet und mit traditionellen Methoden verglichen.

Des détecteurs d’ADN récemment développés permettent de déceler de manière ciblée et rapide des espèces menacées d’amphibiens dans des échantillons d’eau d’étangs. La méthode a été testée avec succès et comparée aux méthodes traditionnelles.


Traditionelle Überwachungsmethoden für Amphibien sind arbeitsintensiv und zeitaufwendig. Ausgebildete Experten besuchen dabei die Gewässer und registrieren die Arten, die sie zufällig sehen oder hören. Dies ergibt nicht immer ein vollständiges Bild: Manche Arten bleiben auch nach mehreren Besuchen unentdeckt.
Alternativ dazu wurden molekulare Methoden entwickelt, um Arten anhand von Umwelt-DNA (eDNA) zu überwachen. Die derzeit verfügbaren Verfahren sind jedoch nicht für die Überwachung der biologischen Vielfalt von spezifischen Organismengruppen geeignet.
Am Beispiel von gefährdeten Amphibienarten haben Forschende eine elegante Lösung entwickelt, die sie «Ampliscanning» nennen. Der Name bezieht sich auf zwei wichtige Schritte der Methode: Amplifikation (Verstärkung) und Scanning. Da die Amphibien-DNA in den Teichen nur in sehr geringen Mengen vorhanden ist, wurde sie zunächst mehrfach kopiert, um den Nachweis zu erleichtern. Anschliessend suchten die Forschenden nach sieben Schweizer Amphibienarten, indem sie molekulare Detektoren konstruierten. Diese durchsuchen die vervielfältigte Amphibien-DNA und beginnen zu fluoreszieren, wenn die DNA der passenden Art vorhanden ist.
Um die neue Methode zu testen, verglichen die Forschenden ihre Ergebnisse mit traditionellen Monitoringdaten aus dem Kanton Aargau. Mit dem Ampliscanning wurden bei einem einzigen Besuch mehr Arten entdeckt als bei drei traditionellen Monitoringbesuchen. Interessanterweise war diese Effizienzsteigerung bei schwer nachweisbaren Arten höher. Mit Ampliscanning wurden insbesondere mehr Molche an mehr Orten nachgewiesen, da sich Molche in der Unterwasservegetation verstecken und schwerer zu entdecken sind. Nur an zwei Standorten wurden bei der traditionellen Überwachung Laubfrösche entdeckt, die der eDNA-Methode entgingen. Da die eDNA nicht gleichmässig verteilt ist, könnte es sein, dass die beprobten Gebiete keine DNA-Spuren des Laubfrosches enthielten.

Quelle: WSL

Keywords:
Monitoring, Amphibien, eDNA, Ampliscanning

Art der Publikation:
Fachpublikation

Literatur:
Leugger F. et al. (2024): Scanning amplicons with CRISPR‐Dx detects endangered amphibians in environmental DNA. Molecular Ecology Resources, doi.org/10.1111/1755-0998.14009


Link zur Studie (freier Zugang)

Kontaktadresse:
Flurin Leugger
Eidg. Forschungsanstalt WSL
Zürcherstrasse 111
CH-8903 Birmensdorf
flurin.leugger@wsl.ch


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