| 1. |
- Di Bernardi, Cecilia, et al.
(författare)
-
Experimental feeding validates nanofluidic array technology for DNA detection of ungulate prey in wolf scats
- 2023
-
Ingår i: Environmental DNA. - 2637-4943. ; 5, s. 723-732
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The study of carnivores' diet is a key component to enhance knowledge on the ecology of predators and their effect on prey populations. Although molecular approaches to detect prey DNA in carnivore scats are improving, the validation of their accuracy, a prerequisite for reliable applications within ecological frameworks, is still lagging behind the methodological advances. Indeed, variation in detection probability among prey species can occur, representing a potentially insidious source of bias in food-habit studies of carnivores. Calibration of DNA-based methods involves the optimization of specificity and sensitivity and, whereas priority is usually given to the former to avoid false positives, sensitivity is rarely investigated so that false negatives may be largely overlooked. We conducted feeding trials with captive wolves (Canis lupus) to validate a nanofluidic array technology recently developed for the detection of multiple prey species in scats. Using 371 scat samples from 12 wolves fed with a single-prey diet, the sensitivity of our nanofluidic array method varied between 0.45 and 0.95 for the six main ungulate prey species. The method sensitivity was enhanced by using multiple markers per species and by a relatively low threshold of number of amplifying markers required to confirm a detection. Yet, at least two markers should be used to avoid false positives. By acknowledging sources of bias in sensitivity to reliably interpret the results of DNA-based dietary methods, our study highlights the relevance of feeding experiments to optimally calibrate the relative thresholds to define a positive detection and investigate the occurrence and extent of biases in sensitivity.
|
|
| 2. |
- Di Bernardi, Cecilia, et al.
(författare)
-
Multiple species-specific molecular markers using nanofluidic array as a tool to detect prey DNA from carnivore scats
- 2021
-
Ingår i: Ecology and Evolution. - : Wiley. - 2045-7758. ; 11, s. 11739-11748
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Large carnivore feeding ecology plays a crucial role for management and conservation for predators and their prey. One of the keys to this kind of research is to identify the species composition in the predator diet, for example, prey determination from scat content. DNA-based methods applied to detect prey in predators' scats are viable alternatives to traditional macroscopic approaches, showing an increased reliability and higher prey detection rate. Here, we developed a molecular method for prey species identification in wolf (Canis lupus) scats using multiple species-specific marker loci on the cytochrome b gene for 18 target species. The final panel consisted of 80 assays, with a minimum of four markers per target species, and that amplified specifically when using a high-throughput Nanofluidic array technology (Fluidigm Inc.). As a practical example, we applied the method to identify target prey species DNA in 80 wolf scats collected in Sweden. Depending on the number of amplifying markers required to obtain a positive species call in a scat, the success in determining at least one prey species from the scats ranged from 44% to 92%. Although we highlight the need to evaluate the optimal number of markers for sensitive target species detection, the developed method is a fast and cost-efficient tool for prey identification in wolf scats and it also has the potential to be further developed and applied to other areas and large carnivores as well.
|
|
| 3. |
- Kahlert, Maria, et al.
(författare)
-
New molecular methods to assess biodiversity. Potentials and pitfalls of DNA metabarcoding: a workshop report
- 2019
-
Ingår i: Research Ideas and Outcomes. - : Pensoft Publishers. - 2367-7163. ; 5
-
Tidskriftsartikel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This report presents the outcome of the joint work of PhD students and senior researchers working with DNA-based biodiversity assessment approaches with the goal to facilitate others the access to definitions and explanations about novel DNA-based methods. The work was performed during a PhD course (SLU PNS0169) at the Swedish University of Agricultural Sciences (SLU) in Uppsala, Sweden. The course was co-organized by the EU COST research network DNAqua-Net and the SLU Research Schools Focus on Soils and Water (FoSW) and Ecology - basics and applications. DNAqua-Net (COST Action CA15219, 2016-2020) is a network connecting researchers, water managers, politicians and other stakeholders with the aim to develop new genetic tools for bioassessment of aquatic ecosystems in Europe and beyond. The PhD course offered a comprehensive overview of the paradigm shift from traditional morphology-based species identification to novel identification approaches based on molecular markers. We covered the use of molecular tools in both basic research and applied use with a focus on aquatic ecosystem assessment, from species collection to the use of diversity in environmental legislation. The focus of the course was on DNA (meta)barcoding and aquatic organisms. The knowledge gained was shared with the general public by creating Wikipedia pages and through this collaborative Open Access publication, co-authored by all course participants.
|
|
| 4. |
- Tietgen, Lukas, et al.
(författare)
-
Fur colour in the Arctic fox : genetic architecture and consequences for fitness
- 2021
-
Ingår i: Proceedings of the Royal Society of London. Biological Sciences. - : The Royal Society. - 0962-8452 .- 1471-2954. ; 288:1959
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Genome-wide association studies provide good opportunities for studying the genetic basis of adaptive traits in wild populations. Yet, previous studies often failed to identify major effect genes. In this study, we used high-density single nucleotide polymorphism and individual fitness data from a wild non-model species. Using a whole-genome approach, we identified the MC1R gene as the sole causal gene underlying Arctic fox Vulpes lagopus fur colour. Further, we showed the adaptive importance of fur colour genotypes through measures of fitness that link ecological and evolutionary processes. We found a tendency for blue foxes that are heterozygous at the fur colour locus to have higher fitness than homozygous white foxes. The effect of genotype on fitness was independent of winter duration but varied with prey availability, with the strongest effect in years of increasing rodent populations. MC1R is located in a genomic region with high gene density, and we discuss the potential for indirect selection through linkage and pleiotropy. Our study shows that whole-genome analyses can be successfully applied to wild species and identify major effect genes underlying adaptive traits. Furthermore, we show how this approach can be used to identify knowledge gaps in our understanding of interactions between ecology and evolution.
|
|
| 5. |
- Wikenros, Camilla, et al.
(författare)
-
Avskjutning av älg över tid och rum – effekter av rovdjur och skogsbruk
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Älgjakt och skogsbruk är en viktig del av Inre Skandinaviens kulturarv där nyttjande av skog och älg som naturresurser är sammanlänkade. Älgpopulationen har ökat i antal på grund av ändringar i skogsbruket från plockhuggning till beståndsskogsbruk under mitten av 1900-talet vilket gett älgen ökad tillgång till foder i områden med ungskog. Detta har resulterat i mer jaktmöjligheter. Jakten på älg har både stort ekonomiskt och rekreativt värde medans älgens vinterbete på tall leder till stora förluster för markägare genom försämrad virkeskvalitet och lägre produktion av biomassa. Utöver människans påverkan via skogsbruk och jaktuttag så påverkan stora rovdjur dynamiken hos älgpopulationer. Förvaltning av lokala älgpopulationer till önskad täthet och/eller sammansättning påverkas därför av förekomst av varg och björn, och rovdjurens uttag påverkar i sin tur det möjliga jaktuttaget och dess sammansättning. Syftet med denna studie är att 1) ge en översikt på älgavskjutningen i Inre Skandinavien på regional och lokal nivå tvärs över riksgränsen, och 2) analysera vilka faktorer som påverkar variationen i avskjutning av älg med fokus på förekomst av rovdjur, effekter av skogsbruk, förekomst av rådjur (vargens näst vanligaste bytesdjur efter älg), och i en landskapsgradient. Vi använde avskjutningsstatistik från perioden 1995-2020, inventeringsdata från den årliga varginventeringen, antal skjutna björnar, andel jordbruksmark (index för rådjurstäthet), andel ungskog per år, och latitud för att förklara variationen i avskjutning över tid och mellan olika förvaltningsenheter i Sverige och Norge. Studien visar en variation i avskjutningen av älg både mellan olika älgförvaltningsområden i Sverige och Norge och inom länderna under de senaste decennierna. Sett över studieperioden för 1995-2017 var den totala avskjutningen i Sverige 50% lägre och i Norge 40% lägre i älgförvaltningsområden som helt överlappade med vargrevir jämfört med områden utan varg. Närvaro av varg och björn påverkade både den totala avskjutningen och andelen kor bland skjutna vuxna. I de flesta älgjaktområden ökade den totala avskjutningen med ökad andel ungskog vilket troligtvis är ett resultat av en ökad tillgång på foder som dels kan påverka älgtätheten men även fördelningen av älg i landskapet. Rådjurstätheten förklarade däremot inget av variationen i avskjutningen på älg vilket indikerar att rådjurstätheten i Hedmark, Värmland och Dalarna är för låga för att resultera i att vargarna dödar färre älgar. Den totala avskjutningen varierade inte med latitud men ålders- och könssammansättningen av jaktuttaget uppvisade viss variation i relation till latitud i Sverige men mindre i Norge. Ett viktigt resultat från denna studie var skillnaderna mellan Sverige och Norge för de olika älgförvaltningsområdena. En del av variationen kan bero på skillnader i den faktiska miljön som vi inte tagit hänsyn till i denna studie. En annan förklaring kan vara olikheter i förvaltningen av älg både historiskt sett och i nutid. Sammantaget visar denna studie en betydande påverkan av varg och björn på jaktuttaget samtidigt som det årliga jaktuttaget oftast är större (2.4-3.5 gånger) än det uttag som sker från varg.
|
|
