Cristin-resultat-ID: 2142837
Sist endret: 11. desember 2023, 16:03
Resultat
Rapport
2023

The use of eDNA and DNA based methods to assess and monitor alien and doorknocker species

Bidragsytere:
  • Torbjørn Ekrem
  • Thierry Baussant
  • Glenn John Dunshea
  • Micah Dunthorn
  • Elianne Dunthorn Egge
  • Anette Engesmo
  • mfl.

Utgiver/serie

Utgiver

Norwegian Environment Agency

Serie

Report. Norwegian Environment Agency

Om resultatet

Rapport
Publiseringsår: 2023
Hefte: M2523|2013
Antall sider: 63
Open Access

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Basale biofag

Emneord

EDNA • Fremmede arter

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

The use of eDNA and DNA based methods to assess and monitor alien and doorknocker species

Sammendrag

All organisms leave traces of their DNA in the environment they live in. This environmental DNA (eDNA) can be used to detect and monitor single species as well as communities, and potentially be utilized in early warning systems to detect alien species. In this report, we give an overview of eDNA-based methods used to detect and monitor alien species, and give examples of speciesspecific assays designed to identify species that are alien to Norwegian nature or have the potential to establish viable populations in Norway (doorknockers). We emphasize the need for several stages of testing before species-specific assays can be operational, and discuss the importance of including models to assess detection probabilities. Going through standards for sampling and analyses, we suggest a number of minimum requirements for eDNA sampling, laboratory practice, bioinformatics and the use of reference libraries, as well as for reporting results from eDNA studies. The origin and fate of eDNA in different environments can influence its usefulness in detecting and monitoring alien species. We outline factors for terrestrial, freshwater and marine ecosystems and provide examples from six case studies where eDNA has been used to detect and/or monitor alien invasive species: invertebrates and vascular plants in soil of imported ornamental plants, freshwater crayfish and crayfish plague, Gyrodactylus salaris, pink salmon, Canadian pondweed, and American lobster. We provide a decision diagram for detection and monitoring of invasive species starting with early considerations for implementation of a monitoring program, and ending with management decision points depending on detection outcomes at different stages. Finally, we provide some key recommendations for the use of eDNA in assessments of alien and doorknocker species.

Tittel

Bruk av miljø-DNA og DNA-baserte metoder for å vurdere og overvåke fremmede arter og dørstokkarter. The use of eDNA and DNA-based methods to assess and monitor alien and doorknocker species

Sammendrag

Alle organismer som er i kontakt med sine omgivelser etterlater seg DNA-spor. Disse sporene (miljø-DNA) kan brukes til å vurdere om en art er til stede i et gitt miljø og kan potensielt tas i bruk som et tidlig varslingssystem for introduksjon av fremmede arter. På oppdrag fra Miljødirektoratet, gir vi i denne rapporten en oversikt over ulike molekylære tilnærminger egnet til bruk for påvisning og overvåkning av fremmede arter ved bruk av miljø-DNA. Rapporten inneholder en oversikt over artsspesifikke analyser som er utviklet for taxa regnet som fremmede og allerede er til stede i norsk natur, eller som har stort potensiale til å etablere seg her (dørstokkarter). Vi legger vekt på behovet for testing av protokoller på flere nivå før artsspesifikke analyser operasjonaliseres og gir seks informative eksempler fra eksisterende overvåkingsprogram i ulike typer miljø for: virvelløse dyr og karplanter i jord fra importerte planter, ferskvannskreps, krepsepest, Gyrodactylus salaris, pukkellaks, vasspest og amerikahummer. Vi foreslår minimumskrav til arbeidet ved vurdering av en fremmed arts tilstedeværelse, presenterer et utfyllende beslutningsdiagram, og gir til slutt anbefalinger med hensyn på hvilke forutsetninger, krav og arbeidsmetodikk som bør følges når miljø-DNA tas i bruk for detektering og overvåking av fremmede arter. Minimumskravene inkluderer krav til prøvetakingsmetodikk og program, laboratoriepraksis, bioinformatikk-, statistikk- og referansebibliotek-håndtering samt rapportering. Beslutningsdiagrammet omfatter vurderinger som må gjøres tidlig i prosessen, blant annet kost/nytte, mål for overvåkningen, risikotoleranse, alternativ metodikk, tilgjengelige protokoller, laboratorier og kvalitetskontroll, definisjon av positiv påvisning, samt aspekter knyttet til beslutningsstøtte slik som gjentakende prøvetaking, igangsetting av ikke-molekylær prøvetaking, og prøvetakingsintensitet i forhold til risiko- og toleransegrenser (Norsk sammenfatning av kapittel 3 i supplement 1). Ved igangsetting av overvåkingsprogrammer som tar i bruk av miljø-DNA anbefaler vi at: 1) Referansesekvenser for aktuell og nært beslektede taxa må være, eller gjøres, tilgjengelig for utforming av artsspesifikke analyser; 2) Nøyaktige og kvalitetssikrede standarder tas i bruk både ved innsamling og laboratoriearbeidet, som negative kontroller i alle trinn i prosessen (feltprøver, DNA ekstrahering, PCR, indeksering) og positiv kontroll for PCR effektivitet; 3) Rapporteringen bør blant annet inneholde filtertype/størrelse, vannvolum og vanntemperatur, oppbevaringsforhold for prøver, detaljerte opplysninger om laboratorieprotokoll, samt valg av fragmentstørrelse og sekvenseringsplattform; 4) Tilfeldig påvisning gjennom metabarcoding sjekkes grundig og undersøkes videre når metabarcodingresultatene indikerer robusthet; 5) Positiv påvisning defineres og man vurderer betydning av positiv påvisning; 6) Beslutningsdiagram (operasjonelle prosedyrer, forvaltnings krav og ønsker, kommunikasjonsplaner) tas i bruk og vurderes i hvert enkelt tilfelle, før igangsetting av overvåkingsprogram med bruk av miljø-DNA. Rapporten bygger på en oversikt over bakgrunnslitteratur innsamlet gjennom et tidligere oppdragsprosjekt fra Miljødirektoratet fra 2021 (Supplement 3).

Bidragsytere

Aktiv cristin-person

Torbjørn Ekrem

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for naturhistorie ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Thierry Baussant

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved NORCE Klima og miljø ved NORCE Norwegian Research Centre AS
Aktiv cristin-person

Glenn John Dunshea

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for naturhistorie ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Micah Dunthorn

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Forskningsgruppen Evolusjon, eDNA, Genomikk og Etnobotanikk ved Universitetet i Oslo

Elianne Dunthorn Egge

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Marin biogeokjemi og oseanografi ved Norsk institutt for vannforskning
1 - 5 av 15 | Neste | Siste »