שיער פולשנית דגימה טכניקה לקבל DNA באיכות גבוהה מ יונקים קטנים החמקמק
Summary
אנו מציגים גישה דגימה פולשנית ביעילות לאסוף דגימות שיער של יונקים קטנים חמקמק, כפי שמוצג על pika האמריקאי. אנו מדגימים את השירות של שיטה זו על ידי מיצוי דנ"א של השיער שנדגמו הגברה מספר סוגים של סמנים מולקולריים נפוץ לימודי האקולוגיה ושימור חיות בר.
Abstract
פולשנית גישות דגימה גנטית הם הופכים חשובים יותר ויותר ללמוד אוכלוסיות חיות הבר. מספר מחקרים דיווחו על שימוש בטכניקות דגימה פולשנית לחקור אוכלוסייה ודמוגרפיה גנטיקה של אוכלוסיות הבר 1. גישה זו הוכיחה להיות שימושי במיוחד כאשר התמודדות עם מינים נדירים או חמקמק 2. בעוד מספר שיטות אלה פותחו שיער מדגם, צואה חומר ביולוגי אחר טורפים ובינוניות יונקים, הם נשארו בעיקר נבדק אצל יונקים קטנים חמקמק. בסרטון הזה, אנו מציגים רומן, מוקש שיער זול פולשנית מכוון יונק קטן וחמקמק, pika האמריקאית (Ochotona princeps). אנו מתארים את כללי הגדרת מוקש של השיער, אשר מורכב רצועות אריזה קלטת מסודרים אופנה אינטרנט כמו והניח לאורך נתיבי נסיעה בבית הגידול של pikas. אנו מדגימים את היעילות של המלכודת על איסוף כמות גדולה של שיער כי אז יכול להיות אסף והביא למעבדה. לאחר מכן, אנו מדגימים את השימוש במערכת ה-DNA IQ (Promega) כדי לבודד דנ"א להציג את התועלת של שיטה זו כדי להגביר סמנים מולקולריים נפוץ כולל מיקרו גרעיני, הגברה אורך קטע פולימורפיזמים (AFLPs), רצפים של המיטוכונדריה (800bp) וכן sexing סמן מולקולרי. בסך הכל, אנחנו מדגימים את השירות של מוקש שיער הרומן הזה לא פולשנית כטכניקה הדגימה ביולוגים אוכלוסיית חיות הבר. אנו צופים כי גישה זו תהיה ישימה מגוון רחב של יונקים קטנים, פתיחת אזורי החקירה בתוך אוכלוסיות טבעיים, תוך צמצום ההשפעה על אורגניזמים המחקר.
Protocol
Discussion
דגימה גנטית פולשנית הפכה חלופה אטרקטיבית כדי המסורתית שיטות לכידה לחיות מכמה סיבות. ראשית, על ידי בחשאי לאסוף חומר ביולוגי (למשל, צואה, שערות, נוצות, רוק וריר) מאוכלוסיות הבר, החוקרים יכולים ללמוד מינים אלה מבלי להפריע, טיפול, או אפילו לצפות אותם, ובכך מקטין את הסיכונים הן חיות החוקרים. שנית, דגימה גנטית פולשנית מאפשרת לביולוגים לחקור אוכלוסיות של מינים חמקמקה ונדירה, משימה יכול להוכיח קשה לחיות עם השמנה הגישות המסורתיות יותר 6. ושלישית, NGS עלולה להגדיל את גודל המדגם על ידי צמצום הפרעה לבעלי חיים, מאמצים הדגימה, עלויות, ובכך מסייעת לצמצם הטיות אומדנים של פרמטרים באוכלוסייה 7. זו הנקודה האחרונה עשויה להוכיח מכריע בהתמודדות עם מינים מאוימים, שכן ההערכות מוטה של פרמטרים האוכלוסייה עלול לגרום וניהול הולם.
במאמר הנוכחי אנו מתארים וידאו שיטה פשוטה, חדשנית, זולה פולשנית מדגם יונקים קטנים חמקמק, באמצעות Pika האמריקאית כדוגמה. אנו מראים כי ה-DNA המופק שיער מבצע דומה ל-DNA שנלקחו דגימות כבד ביחס microsatellite, AFLP, המיטוכונדריה וסמנים sexing, מה שהופך את שיטת הדגימה פולשנית חלופה אטרקטיבית כדי לחיות דגימה או לכידה קטלנית. באופן כללי, אנו צופים כי שיטה זו תהיה שימושית בשלב איסוף הנתונים של מחקרים גנטיים התנהגותיים האוכלוסייה קטנה של מיני יונקים נדירים או חמקמק, תוך צמצום ההשפעה על אורגניזמים תחת מחקר.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו רוצים להודות ל אוונס, ב גריינג'ר, ד Rissling, צ'סים, א גודווין, Hayhurst ק וד Kuch לסיוע בתחום. ק חביב Galbreath סיפקו דגימות pika כבד מן Coola בלה העמק. תודה א Gonçalves דה סילבה ו – ק לארסן לדיונים המעניינים שתרמו לעיצוב של שיטת הדגימה פולשני זה גנטי. עבודה זו מומנה על ידי למדעי הטבע וההנדסה מועצת המחקר של קנדה דיסקברי, ו UBC מחקר Okanagan הפרט מענקים מרס השוויצרית הלאומית למדע מלגת קרן דוקטורט PBSKP3_128523 נתמך PH. מחקר זה נערך בעקבות פרוטוקול טיפול בבעלי חיים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית (מספר תעודה: A07-0126).
Materials
Hair snare:
- Rolls of clear packing tape (3M, St. Paul, MN, USA)
- Fishing line (10lb)
- Cryogenic tube (2ml)
- Sterile forceps
- Liquid Nitrogen Dewar (optional)
DNA extraction:
- DNA IQ System (Cat. # DC6701; Promega) with the tissue and hair extraction Kit (Cat. # DC6740; Promega).
- MagneSphere Technology Magnetic Separation Stand (Cat. # Z5342; Promega)
- Micro centrifuge
- Hybridization oven or water bath
- 1.5 ml Eppendorf Tubes
References
- Kendall, K. C. Demography and Genetic Structure of a Recovering Grizzly Bear Population. J Wildlife Manage. 73, 3-3 (2009).
- Rudnick, J. A., Katzner, T. E., Bragin, E. A., DeWoody, J. A. A non-invasive genetic evaluation of population size, natal philopatry, and roosting behavior of non-breeding eastern imperial eagles (Aquila heliaca) in central Asia. Conserv. Genet. 9, 667-667 (2008).
- Henry, P. In situ population structure and ex situ representation of the endangered Amur tiger. Mol Ecol. 18, 3173-3173 (2009).
- Henry, P., Russello, M. A. Obtaining high quality DNA from elusive small mammals using low-tech hair snares. Eur J Wildlife Res. , (2010).
- Bonin, A., Pompanon, F., Taberlet, P. Use of amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers in surveys of vertebrate diversity. Method Enzymol 395. , 145-145 (2005).
- Fontanesi, L. Sexing European rabbits (Oryctolagus cuniculus), European brown hares (Lepus europaeus) and mountain hares (Lepus timidus) with ZFX and ZFY loci. Mol Ecol Resour. 8, 1294-1294 (2008).
- Piggott, M. P., Taylor, A. C. Remote collection of animal DNA and its applications in conservation management and understanding the population biology of rare and cryptic species. Wildl. Res. 30, 1-1 (2003).
- Banks, S. C. Demographic monitoring of an entire species (the northern hairy-nosed wombat, Lasiorhinus krefftii) by genetic analysis of non-invasively collected material. Anim. Conserv. 6, 101-101 (2003).
- Litvaitis, J. A. A range-wide survey to determine the current distribution of New England cottontails. Wildlife Soc B. 34, 1190-1190 (2006).
- Peacock, M. M., Kirchoff, V. S., Merideth, S. J. Identification and characterization of nine polymorphic microsatellite loci in the North American pika, Ochotona princeps. Mol Ecol Notes. 2, 360-360 (2002).
