Övervakning av gädda med eDNA

Senast ändrad: 26 november 2019

Vi behöver mer kunskap om gäddans betydelse i ekosystemet. Det kräver robusta och kostnadseffektiva övervakningsmetoder, så att förvaltningen kan fatta välgrundade beslut om resursanvändning och bevarande. I forskningsprojektet ePIKE utvecklar och utvärderar vi eDNA som en skonsam metod för övervakning av gädda. Projektet består av laboratorieförsök, försök i mesokosmer samt försök i gäddans naturliga livsmiljö.

I vårt forskningsprojekt ePIKE undersöker vi om eDNA (eng. environmental DNA) kan användas som en skonsam övervakningsmetod av gäddbestånd i Sverige. eDNA är en relativt ny metodik och i ett första steg kommer vi att jämföra och testa befintliga tekniker. Därefter genomför vi småskaliga akvarieförsök under kontrollerade förhållanden och sedan i halvnaturliga miljöer (tråg och dammar). Slutligen gör vi fältförsök med eDNA i gäddans naturliga livsmiljö. Vi hoppas att projeket kommer att bidra till bättre, skonsammare och mer kostnadseffektiva uppskattningar av fiskbestånd.

Bättre övervakningsmetoder ger en bättre förvaltning

Utveckling av eDNA-tekniker för övervakning av fisk är särskilt viktigt för arter som saknar standardiserade övervakningsmetoder. Gäddan är en av de viktigaste fritidsfiskarna i Sverige. Som rovdjur fyller gäddan en viktig roll i näringsvävarna, både i sjöar och kustvattenVi hoppas att projeket kommer att bidra till bättre, skonsammare och mer kostnadseffektiva uppskattningar av fiskbestånd.. Trots dess ekologiska och socioekonomiska betydelse har gäddan försummats vid biologisk övervakning. En orsak är att få gäddor fångas med traditionella övervakningsmetoder. Man får helt enkelt inte tillräckligt med information för att kunna ge den vetenskapliga grunden som krävs för att kunna förvalta arten. För att bättre förstå gäddans ekologi och för att kunna fatta välgrundade beslut behövs därför nya fiskövervakningsmetoder.

ePIKE och forskningsteamet

Forskningsprojektet ePIKE delas in i tre arbetspaket. Forskningsteamet består av Anti Vasemägi, Martin Ogonowski, Göran Sundblad, Patrik Bohman samt en doktorand, samtliga verksamma vid institutionen för akvatiska resurser på SLU.

Arbetspaket 1 - Utvärdera och utveckla molekylära metoder

eDNA har tidigare framgångsrikt analyserats för gädda med hjälp av qPCR. Med  PCR-tekniken kan man amplifiera DNA-molekyler och på så vis detektera även mycket små DNA-mängder i vattnet. Men det finns fortfarande några kunskapsluckor, och därför vill vi testa prestanda för kvantifiering av gädd-eDNA samt fastställa en nedre gräns för kvantifiering. Vi kommer att testa lämpligheten av olika filter för insamling av eDNA och även hur och var preparering av prover bör ske inför qPCR i laboratoriet.

Arbetspaket 2 - Kvantifiera eDNA i förhållande till fiskbiomassa

Mängden eDNA förväntas variera mellan olika livsstadier hos gäddan. Det är därför viktigt att fastställa hur mycket olika stora gäddor bidrar till en given eDNA-signatur. I detta arbetspaket försöker vi avgränsa eDNA hos adulta och juvenila gäddor i experiment i kontrollerade tråg och i halvnaturliga dammar. Det är viktigt att ta reda på när under året det är mest fördelaktigt att provta eDNA. Därför kommer vi att mäta hur eDNA-signaturen förändras över säsongen i samband med varierande temperatur och vattenkvalitet.

Arbetspaket 3 - Utvärdering av eDNA-metodiken i fält

Vi vill kunna bedöma hur exakt och hur användbart eDNA kan vara för att övervaka gäddpopulationer i praktiska sammanhang. För detta syfte utvecklas protokoll baserade på resultat från tidigare arbetspaket som sedan tillämpas under naturliga fältförhållanden. eDNA-metodiken kommer också att jämföras med andra fångstmetoder riktade mot specifika livsstadier hos gädda. Genom dessa jämförelser kommer vi systematiskt kunna utvärdera eDNA som en metod för övervakning av gädda i Sverige. 

 

Experiment med gäddor under 2019

Verksamhet under 2019

Laboratorieexperiment med juvenila gäddor

Syftet med följande experiment var att:

  1. erhålla eDNA-prover från gädda för att identifiera lämpliga primrar (mtDNA COI och 5S rDNA ITS)
  2. undersöka DNA-utsöndring och nedbrytningshastigheter
  3. kunna bedöma kvantitativt DNA-biomassförhållande under kontrollerade och nära optimala förhållanden

Juvenila gäddor fångades i en närliggande våtmark i juni 2019 och transporterades till Sötvattenslaboratoriets akvarier vid institutionen för akvatiska resurser. När gäddorna acklimatiserats inleddes ett småskaligt laboratorieexperiment där olika tätheter av gädda (0, 1, 3 och 9 fiskar med vardera 3 replikat) inkuberades i separata akvarier på 15 liter. Vattnet i akvarierna togs från Mälaren men filtrerades först genom ett sandfilter. Temperatur och övrig metadata kontrollerades kontinuerligt. DNA-prover samlades sedan in genom filtrering av vatten genom 1,2 µm nitrocellulosafilter vid sju olika tidpunkter (före tillsats av fisk, under inkubationen och efter att fisken tagits bort).

Preliminära resultat från experimentet

De juvenila gäddorna hanterades framgångsrikt under laboratorieförhållandena, och i enlighet med djuretiskt tillstånd. Individuell isolering i Whitman-Vibert-lådor visade sig vara en effektiv metod för att förhindra skador och kannibalism under försöksperioden. De inledande experimenten har gett värdefull praktisk information om hantering av stress och överlevnad av juvenila gäddor under laboratorieförhållanden. Detta kommer att vara avgörande för utformningen av kommande experiment. Molekylär analys av filterprover och nydesignade primerpar (som fäster vid 5S rDNA) pågår. Analysen genomförs i samarbete med det estniska universitetet för biovetenskap i Tartu. Resultaten förväntas bli tillgängliga i slutet av 2019.

Litteratursammanställning

Vi har genomfört en omfattande litteratursammanställning. Sammanställningen kommer att användas när vi fastställér relevanta laboratoriemetoder och aktuella experimentella tillvägagångssätt.


Kontaktinformation

Anti Vasemägi, professor, Institutionen för akvatiska resurser, SLU 
anti.vasemagi@slu.se, 010-478 42 77

Göran Sundblad, forskare Institutionen för akvatiska resurser, Sötvattenslaboratoriet, goran.sundblad@slu.se , 010-478 42 92

Martin Qgonowski, forskare,  Institutionen för akvatiska resurser, Sötvattenslaboratoriet, martin.ogonowski@slu.se 

Patrik Bohman, forskningsassistent
Institutionen för akvatiska resurser, Sötvattenslaboratoriet, SLU
patrik.bohman@slu.se, 010-478 42 17

Josefin Sundin, forskare
Institutionen för akvatiska resurser, Sötvattenslaboratoriet, SLU
josefin.sundin@slu.se, +46 (0)10-478 42 24

Erik Karlsson, doktorand
Institutionen för akvatiska resurser, Sötvattenslaboratoriet, SLU erik.karlsson@slu.se, +46 (0)10-478 41 54

Sidansvarig: teresa.soler@slu.se