عينات الشعر نونينفاسيفي تقنيات الحمض النووي للحصول على ارتفاع الجودة من الثدييات الصغيرة المراوغ
Summary
نقدم نهجا لجمع العينات موسع بكفاءة عينات الشعر من الثدييات الصغيرة بعيد المنال ، كما هو موضح لبيكا الأميركية. نحن لشرح فائدة هذا الأسلوب من خلال استخراج الحمض النووي من عينات الشعر وتضخيم عدة أنواع من المؤشرات الجزيئية التي يشيع استخدامها في دراسات البيئة البرية والمحافظة عليها.
Abstract
موسع النهج أخذ العينات الوراثية أصبحت ذات أهمية متزايدة لدراسة الحياة البرية. وقد أفاد عدد من الدراسات التي تستخدم تقنيات أخذ العينات موسع للتحقيق في علم الوراثة السكانية والديمغرافية للسكان البرية 1. وقد أثبت هذا النهج أن يكون مفيدا بشكل خاص عند التعامل مع أنواع نادرة أو بعيدة المنال 2. في حين وضعت عددا من هذه الأساليب لعينة الشعر والبراز والمواد البيولوجية الأخرى من الحيوانات آكلة اللحوم والثدييات المتوسطة الحجم ، فإنها ظلت إلى حد كبير لم تختبر في الثدييات الصغيرة بعيد المنال. في هذا الفيديو ، نقدم رواية ، رخيصة وموسع كمين الشعر تستهدف الثدييات الصغيرة an بعيد المنال ، وبيكا الأمريكية (Ochotona princeps). وصفنا العامة انشاء لكمين الشعر ، والتي تتألف من شرائط من التعبئة الشريط رتبت بطريقة تشبه الشبكة وضعت على طول طرق السفر في موطن pikas. نحن لتوضيح كفاءة كمين في جمع كمية كبيرة من الشعر الذي يمكن بعد ذلك جمعها واعادته الى المختبر. ثم نبدي استخدام نظام الذكاء الحمض النووي (Promega) لعزل الحمض النووي وتسليط الضوء على جدوى هذا الأسلوب لتضخيم المؤشرات الجزيئية يشيع استخدامها بما في ذلك النووية الصغرية وتضخيمها الأشكال المتعددة طول القطعة (AFLPs) ، تسلسل الميتوكوندريا (800bp) فضلا عن الجزيئية sexing علامة. عموما ، نحن لشرح فائدة هذا الفخ الشعر موسع الرواية كأسلوب أخذ العينات لسكان الأحياء البرية. ونحن نتوقع أن هذا النهج سوف تكون قابلة للتطبيق على مجموعة متنوعة من الثدييات الصغيرة ، وفتح مجالات التحقيق داخل العشائر الطبيعية ، مع التقليل من تأثير على الكائنات الدراسة.
Protocol
Discussion
أصبح أخذ العينات الوراثية موسع بديلا جذابا لمحاصرة الطرق التقليدية ليعيش لعدة أسباب. أولا ، من خلال جمع المواد البيولوجية بشكل مخفي (مثل البراز ، الشعر ، الريش ، واللعاب والمخاط) من الأنواع البرية ، يمكن للباحثين دراسة هذه الأنواع من دون إزعاج ، والمناولة ، أو حتى مراقبة لهم ، وبالتالي تقليل المخاطر التي يتعرض لها كل من الحيوانات والباحثين. الثانية ، وأخذ العينات الوراثية تمكن علماء البيولوجيا موسع لدراسة السكان من الأنواع النادرة وبعيد المنال ، وهي مهمة يمكن أن يثبت أن من الصعب العيش مع النهج التقليدي للاحتباس 6. والثالث ، ويمكن زيادة محتملة NGS أحجام العينات عن طريق الحد من اضطراب للحيوانات ، وجهود أخذ العينات ، والتكاليف ، مما يساعد على تقليل التحيز في تقديرات السكان المعلمات 7. هذه النقطة الأخيرة قد يكون حاسما عند التعامل مع الأنواع المهددة بالانقراض ، حيث تشير تقديرات منحازة للمعلمات السكان قد يؤدي في الإدارة غير الملائمة.
في مقالة الفيديو الحاضر نحن تصف طريقة بسيطة ، والرواية ، وغير مكلفة وموسع لعينة الثدييات الصغيرة بعيد المنال ، وذلك باستخدام بيكا الأمريكية كمثال على ذلك. علينا أن نظهر أن الحمض النووي المستخرج من الشعر ينفذ بالمثل على الحمض النووي المستخرج من عينات الكبد فيما يتعلق الصغرية ، AFLP ، وعلامات sexing الميتوكوندريا ، مما يجعل هذا الأسلوب أخذ العينات موسع بديلا جذابا للعيش أخذ العينات الملائمة أو مميتة. عموما ، فإننا نتوقع أن هذا الأسلوب سيكون مفيدا في مرحلة جمع البيانات من الدراسات السكانية والسلوكية الوراثية النادرة أو بعيد المنال نوعا من الثدييات الصغيرة ، مع التقليل من تأثيرها على الكائنات الحية تحت الدراسة.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر L. إيفانز ، جرانجر B. ، Rissling D. ، سيم Z. ، غودوين A. ، K. Hayhurst وكوش دال للمساعدة في هذا المجال. K. Galbreath قدمت عينات الكبد يرجى بيكا من وادي Coola بيلا. بفضل دا سيلفا غونسالفيس وألف لارسن كاف لإجراء مناقشات مثيرة للاهتمام التي ساهمت في تصميم هذا الأسلوب أخذ العينات الوراثية موسع. وقد تم تمويل هذا العمل من جانب العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث اكتشاف كندا ، وجامعة كولومبيا البريطانية البحوث الفردية المنح أوكاناغان إلى مارس A الوطني السويسري زمالة مؤسسة العلوم الدكتوراه PBSKP3_128523 يؤيد PH. وقد أجريت هذه الدراسة في أعقاب بروتوكول الرعاية الحيوانية من جامعة كولومبيا البريطانية (رقم الشهادة : 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).
