Analys av bytespreferens hos Dytiscidae



Relevanta dokument
Stickmyggor och översvämningsvåtmarker i Deje, Forshaga kommun, sommaren 2010

Översvämningsmyggor och andra stickmyggor i Övertorneå, sommaren 2014

Stickmyggor sommaren 2011 i Deje, Forshaga kommun

Kölnavägen 25 Vårdsätravägen GYSINGE Uppsala

Vuxna stickmyggor (Diptera: Culicidae) i Kristianstad Vattenrike och Nedre Dalälven 2006

Stickmyggor i Deje, Forshaga kommun, under sommaren 2010 till 2012

Inventering av Bred Paljettdykare (Graphoderus bilineatus) inom Naturreservatet Östa Friluftsreservat

Bilaga 1. Jan O. Lundström. Förslag på uppföljning myggbekämpning Uppsala

Bedömning av förutsättningar för användning av gasoldrivna myggfällor i bekämpning av översvämningsmyggor i Nedre Dalälvsområdet

Nedre Dalälvens Utvecklings AB Tel GYSINGE Tel Länsstyrelsen Uppsala län Uppsala

Kölnavägen 25 Vårdsätravägen GYSINGE Uppsala

Nedre Dalälvens Utvecklings AB Tel GYSINGE Tel Länsstyrelsen Gävleborgs län Gävle

FIGURE 1. Portrait of Edward Francis. Dr. Francis ( ) was an early and important disease researcher who gave tularemia its name, after Tulare

Till Registrator Naturvårdsverket Stockholm

Hur många människor i Nedre Dalälven riskerar att drabbas av långtflygande översvämningsmyggor om det inte finns välfungerande bekämpning?

Hur många människor i Nedre Dalälven riskerar att drabbas av långtflygande översvämningsmyggor om det inte finns välfungerande bekämpning?

Bemötande av remissvar från Havs-och vattenmyndigheten 2015

DNA-ordlista. Amplifiera: Att kopiera och på så sätt mångfaldiga en DNA-sekvens med hjälp av PCR.

edna i en droppe vatten

Uttern i Sverige Genetisk studie av vävnadsprover och spillning från uttrar i Västernorrland och Småland

Tomat och banan hur är de släkt?

Potentials for monitoring gene level biodiversity: using Sweden as an example

Slutrapport - Förstudie om Alternariaförekomst i potatis och behandlingseffekter 2013 i Mellansverige.

Myggdrabbade människor vid nedre Dalälven antal människor

Landskapsförändring och fragmentering Simon Jakobsson

Uppsala, den 9 oktober Myggbekämpning 2008

Redovisning av mättillfällen med eller fler översvämningsmyggor per fälla och natt

FAKTABLAD Genetiskt provinsamling i rovdjursinventeringen

Fjädermyggor (Diptera: Chironomidae) i översvämningsvåtmarker med och utan biologisk kontroll av stickmygglarver

Genetisk studie av uttrar

Naturvårdsverket för specifikt fram önskemål om kommentarer på tre av remissvaren:

Fiskereglering för skydd av kustens mångfald. Ulf Bergström Baltic Breakfast Stockholm, 22 maj 2018

Ekologiska risker vid bekämpning av stickmygglarver med BTI i översvämningsområden

Heterogen miljö en omgivning som varierar i tid eller rum - kan bidra till att mellanartskonkurrensen inte hinner få full effekt.

Mikrobiologins tekniksprång Dr. Erik Nygren SP Food and Bioscience

DNA-ordlista. 16S: Egentligen 16S rrna. Mitokondriell gen med förhållandevis liten variation som ofta används för att artbestämma DNA från däggdjur.

Examensarbeten i biologi vid Institutionen för akvatiska resurser, SLU

Framtida tekniker MLPA (Multiplex Ligation Probe Amplification) med tillämpning inom Talassemi. Dick Nelson Klinisk kemi, Labmedicin Skåne

Evolutionära tankar om: och vanligt i djurvärlden

BJÖRNSPILLNING. - insamling till DNA-analyser

Polymerase Chain Reaction

Kristina Säfsten. Kristina Säfsten JTH

Kan infektion med hjärtmask (Dirofilaria immitis) smitta i Sverige?

Användning av PCR i växtodlingen. Anders Jonsson, SLU/ JTI, Skara

Vi väljer att bemöta några delar av de inkomna remissvaren mer ingående. Kölnavägen 25 Vårdsätravägen Gysinge Uppsala

Rapport 2013:13. Hävdens betydelse för mängden översvämningsmyggor i nedre Dalälvsområdet

KARTLÄGGNING AV FÖREKOMSTEN AV GRODDJUR PÅ UPSALA GOLFKLUBB 2013

DNA-LCT C>T, Taqman alleldiskriminering, Malmö

Potentiella predatorer på culicidlarver och alternativa byten i Färnebofjärdens översvämningsområden

BESLUT Ärendenr: NV Forshaga kommun. Box Forshaga

Är genetiken på väg att bota diabetes?

edna paradigmskifte för inventering av akvatisk biologisk mångfald

Foton; Creative Commons, Jacob Berggren, Naturforskarna. edna paradigmskifte för inventering av akvatisk biologisk mångfald

Ansökan, tillstånd och dispenser vid bekämpning av översvämningsmygg

Biodiversitet och fylogeni hos kedjemaskar (Catenulida, Platyhelminthes), med tonvikt på den svenska faunan

Totalt finns det alltså 20 individer i denna population. Hälften, dvs 50%, av dem är svarta.

Neonikotinoiders effekt på rapsbaggar Resultat från svenska undersökningar. Barbara Ekbom, SLU, Inst. f. ekologi

Faunaväkteriet uppmärksammar PUDRAD KÄRRTROLLSLÄNDA Leucorrhinia albifrons. ArtDatabanken Länsstyrelsen Östergötland Trollsländeföreningen

Gnagarcykler i Fennoskandien: När, var, varför? Bodil Elmhagen & Heikki Henttonen Stockholm University Finnish Forest Research Institute

OBLIGATORISK KURSLITTERATUR (HT-12)

rapport 2013/6 FISKUNDERSÖKNINGAR I FYRISÅN 2012

Evolution, del 2: Evolutionsprocesser och förändringar i det genetiska materialet. Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

Bekämpning av rapsbaggar och resistensfrågor. Barbara Ekbom, SLU, Inst. f. ekologi

Tillgänglighet för personer med synskada i cirkulationsplatser jämfört med andra korsningstyper sammanfattning av enkätstudie

Faunaväkteriet uppmärksammar TUNDRATROLLSLÄNDA Somatochlora sahlbergi. ArtDatabanken Trollsländeföreningen


Spridningspotential för Ciona intestinalis

Kan åtgärder som gynnar den biologiska mångfalden motverka skadeangrepp av insekter? Ola Lundin Postdoc Institutionen för ekologi SLU Uppsala

MKB Användning av VectoBac G med spridning från helikopter för bekämpning av stickmygglarver i översvämningsområden vid Deje

The Use of Laboratory Analyses in Sweden

Molekylärbiologisk diagnostik av tarmparasiter

AVANCERAD RENING I FULLSKALA ERFARENHETER OCH RESULTAT FRÅN KNIVSTA RENINGSVERK BERNDT BJÖRLENIUS, KTH JERKER FICK, UMU

Arternas spridningsförmåga

Långsiktig myggstrategi under åren

Biodiversitet

KURSLITTERATUR (VT-15)

Introduktion till Biologi i Miljö och Hälsa BIOH01. Jessica Abbott VT 2013

Fisk, kräftor & musslor som edna Patrik Bohman, SLU Aqua Sötvattenslaboratoriet

INSTITUTIONEN FÖR BIOLOGI OCH MILJÖVETENSKAP

Resultat av översiktlig vegetationskartering i Örserumsviken, 23 september 1999

Vit fetknopp i kalkstensbrottet i Stora Vika Observationer från fältbesök

sammanträdesdatum Yttrande angående ansökan om spridning av bekämpningsmedlet VectoBac i Nedre Dalälvsområdet

Släktträd med hjälp av databaser och program från Internet

Forskningsprojekt vid SLU med stöd från Nationella Programmet

Typning av Legionella på Folkhälsomyndigheten

Köldformer av påfågelöga Inachis io ett experiment

Taxonomi och fylogeni hos fjällborstmaskar (Annelida: Polychaeta: Aphroditiformia)

Vad är en population, egentligen? Spira kap. 11, sid

EKOLOGI LÄRAN OM. Ekologi är vetenskapen som behandlar samspelet mellan de levande organismerna och den miljö de lever i.

Vinterkräksjuka. Säsongen Fredrik Idving Hygiensjuksköterska

MÅLARMUSSLANS ÅTERKOMST

Pågående korrosionsforskning på SKB

En bioinformatisk genjakt

Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: tentamen TX091X TNBAS12. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

VETENSKAPLIGT EXPERIMENT. Introduktion

VARGAR OCH DNA ANALYS

Naturvårdseffekter av granbarkborrebekämpningen

Dietstudier av gråsäl (Halichoerus grypus) i Östersjön och knubbsäl (Phoca vitulina) i Skagerrak och Kattegatt insamlade 2010 NV

Molecular marker application in breeding of self- and cross- compatible sweet cherry ( (P. P. avium L.) varieties. Silvija Ruisa, Irita Kota

Marina däggdjur och deras interaktioner med fiskeri

Transkript:

Uppsala Universitet 2007-01-31 Analys av bytespreferens hos Dytiscidae - Förberedande experiment och sekvensering av DNA från bytesdjur Thomas Z. Persson Vinnersten 1, Peter Halvarsson 1 och Jan O Lundström 1 1 Avdelningen för populationsbiologi och naturvårdsbiologi, institutionen för ekologi och evolution, evolutionsbiologiskt centrum Uppsala universitet, Norbyvägen 18D, 75236 Uppsala. 1

Inledning Näringsvävar och predator byte interaktioner är centralt inom biologi och noggranna studier av samspel mellan arter är av stor vikt för att förstå hur de ekologiska systemen är uppbyggda och fungerar. Bristen på detaljerad kunskap rörande interaktioner mellan akvatiska insekter i temporära våtmarker har under senare år blivit mer uppenbar. I akvatiska miljöer är interaktionsstudier extremt svåra att genomföra då vattnet sällan är kristallklart och fritt från vegetation, istället får man genomföra experiment från laboratorieuppställningar där beteenden och interaktioner kan studeras (Rowe 1994; Ribera et al. 1997; Lundkvist et al. 2003; Ribera et al. 2003). Idag finns det även DNA metoder för att kunna påvisa om en interaktion mellan två eller flera arter har ägt rum. Genom sekvensering av bytesdjurs-dna går det på molekylär väg att identifiera en predator bytes relation (Zaidi et al. 1999; Symondson 2002; Agusti et al. 2003). Den del av genomet som visat sig vara användbart när det gäller insektsstudier är enzymet cytokrom oxidase subunit I som finns i mitokondrien (COI mtdna) (Symondson 2002; Foltan et al. 2005). Vid Färnebofjärden förekommer larver av Culicidae i riklig mängd i temporära våtmarker och speciellt översvämningsmyggornas larver (funktionell grupp 2b enligt Schäfer et al. 2004) kan utvecklas i mycket stora populationer under relativt kortvariga översvämningar sommartid. Men används denna kortvariga och rika bytesresurs av predatorer, hur viktiga är i så fall stickmygglarverna som byten och hur reagerar predatorerna om denna resurs plötsligt reduceras mycket kraftigt. Mina studier fokuseras på predator bytesrelationer med bytesdjuren Culicidae som central spelare och Dytiscidae som predator. Material och metoder Predatorer Dytiscidae består i Sverige av 149 arter och 83 av dessa förekommer i våra studieområden vid Färnebofjärden. De adulta Dytiscidae som ingår i experimentet är Rhantus exsoletus och dytiscidlarverna som identifierades presumtivt i efterhand tillhörde underfamiljerna Colymbetinae och Dytiscinae. Bytesdjur Culicidae består i Sverige av 47 arter och 25 av dessa förekommer i våra studieområden vid Färnebofjärden (Dahl 1977; Schäfer 2004). Födoförsök med dytiscidae: larver och adulta Födoförsöket syftar till att utveckla en molekylär metod för att identifiera bytesdjur i maginnehållet på predatorer. Dytiscidlarver av olika arter samt adulta Rhantus exsoletus insamlades under våren 2006 vid Nordmyra, Tärnsjö och transporterades till laboratoriet i Österfärnebo för experiment. Individerna placerades i separata behållare och fick svälta i minst 24 timmar före experimentet för att säkerställa att de inte hade kvar några rester av bytesdjur i mag och tarmkanalen. Totalt användes 24 larver och 10 adulta Dytiscidae i försöket. I försöksuppställningen erbjöds hälften av dytiscidlarverna fem culicidlarver av 2

skogsmygg (funktionell grupp 2a Schäfer et al. 2004) medan den andra hälften erbjöds larver av översvämningsmygg. En tredjedel av dytiscidlarverna lades i 95 % etanol omedelbart efter de ätit (T=0), den andra tredjedelen fick smälta bytet i 12 timmar (T=12) och den sista tredjedelen i 24 timmar (T=24) innan även de lades i etanol. Samtliga dytiscidlarver fick endast äta en culicidlarv. De adulta Rhantus exsoletus blev på motsvarande sätt erbjudna fem larver av översvämningsmygg och här lades fyra stycken direkt i etanol medan två stycken fick smälta bytet i 12 timmar. För både dykarlarverna och de adulta dykarna lades tre stycken svultna individer direkt i etanol utan att erbjudas någon föda. Samtliga etanolprover förvaras sedan i 80 frys. Sekvensering av bytesdjurens DNA (Culicidae) I denna förstudie av sekvensering utav Culicidae och Simulidae har vi utgått från vanligt förekommande arter vid Färnebofjärden. Insamling av vuxna Culicidae genomförs årligen i våra studieområden och de identifieras fortlöpande till art. Ur detta omfattande material tog vi ut 1 individ från 16 olika arter för DNA extraktion och sekvensering. De 16 culicidarterna i studien är: Aedes cinereus, A. rossicus, A. vexans, Anopheles claviger, Coquilletidia richiardii, Culex pipiens/torrentium, Culiseta alaskaensis, Cu. morsitans, Cu. ochroptera, Ochlerotatus annulipes, Oc. cantans, Oc. communis, Oc. diantaeus, Oc. intrudens, Oc. punctor samt Oc. sticticus. Som utgrupp, att jämföras mot, användes familjen Simuliidae (en individ). DNA från de sexton culiciderna och den enda simuliden saltextraherades och för att minimera risken för kontamination togs ben och vingar bort före extraktion. Två alternativa primerpar användes för att amplifiera den aktuella mitokondriegenen med PCR. Vid sekvensering användes samma primerpar. Primerparen (mtd6 mtd9 respektive mtd 10 mtd12) har tidigare använts för stickmyggssekvensering (Gurney et al 2001). Sekvensering av PCR produkten gjordes med en MegaBace 1000. De erhållna sekvenserna editerades med BioEdit 7.0.5.3. För analys av variationen mellan sekvenserna användes Mega 3.1, bootstrap 10000 replikat. Resultat Förberedande experiment: Födoförsök Födoförsöket fungerade mycket bra och samtliga 24 dytiscidlarver fångade och sög ur en culicidlarv inom 30 minuter. De vuxna Rhantus exsoletus åt inom 3 minuter. De 4 Rhantus exsoletus som tillhör T=0 åt 3, 5, 1 samt 1 culicidlarv, de 2 Rhantus exsoletus från T=12 åt 1 culicidlarv var. Sekvensering av Culicidae Av de två alternativa primerpar som användes gav samtliga produkt. Primerpar 1 (mtd6 mtd9) gav längder på 337 500 baspar och primerpar 2 (mtd10 mtd12) längder på 200 700 baspar. Generellt gav primerpar 2 sekvenser av lägre kvalitet alltså valdes primerpar 1 för vidare analyser. Efter editering fick vi ut en sekvens på 337 baspar som användes för att studera variationen mellan arterna. Totalt fann vi 127 variabla sites i de totalt 337 basparen (38 %) (Figur 1). De 127 variabla sitesen fördelar sig jämt över den 337 baspar långa sekvensen. 3

Figur 1. Exempel på den variation som finns i form av variabla sites (de gula kolumnerna) hos sexton Culicidae och en Simulum sp. i cytochrome oxidase subunit I i mitokondrien (mtd COI). Sammanfattning och framtida studier Sekvenserna uppvisar tillräcklig variation mellan arterna för att en anpassning av Multiplex PCR metoden till ett Culicidae Dytiscidae system bör kunna utvecklas. För att gå vidare i studien krävs att artspecifika primers tas fram för att med hjälp av Multiplex PCR (Harper et al. 2005) kunna screena maginnehållet efter DNA från Culicidae. Vidare utveckling av metoden inbegriper screening av maginnehåll hos predatorer oavsett bytesdjur. En förutsättning är då att sekvenser från alternativa bytesdjur tas fram. 4

Referenser Agusti, N., S. P. Shayler, J. D. Harwood, I. P. Vaughan, K. D. Sunderland and W. O. C. Symondson (2003). "Collembola as alternative prey sustaining spiders in arable ecosystems: prey detection within predators using molecular markers." Mol Ecol 12(12): 3467-3475. Dahl, C. (1977). "Taxonomy and geographic distribution of Swedish Culicidae (Diptera, Nematocera)." Entomol. Scand. 8: 59-69. Foltan, P., S. Sheppard, M. Konvicka and W. O. C. Symondson (2005). "The significance of facultative scavenging in generalist predator nutrition: detecting prey in the guts of predators using PCR." Mol Ecol 14: 4147-4158. Gurney, T., Elbel, R., Ratnapradipa, D., and Dickson, SL (2001) Preliminary studies of Utah mosquitoes by DNA sequencing. 53rd Proceedings of the Utah Mosquito Abatement Association. Harper, G. L., R. A. King, C. S. Dodd, D. Harwood, D. M. Glen, M. W. Bruford and W. O. C. Symondson (2005). "Rapid screening of invertebrate predators for multiple." Mol Ecol 14(3): 819-827. Lundkvist, E., J. Landin, M. Jackson and C. Svensson (2003). "Diving beetles (Dytiscidae) as predators of mosquito larvae (Culicidae) in field experiments and in laboratory tests of prey preference." Bulletin of Entomological Research 23: 219-226. Ribera, I. and G. N. Foster (1997). "Functional types of diving beetles (Coleoptera:Hygrobiidae and Dytiscidae), as identified by comparative swimming behaviour." Biological Journal of the Linnean Society 61: 537-558. Ribera, I., G. N. Foster and A. P. Vogler (2003). "Does habitat use explain large scale species richness patterns of aquatic beetles in Europe?" Ecography 26: 145-152. Rowe, R. J. (1994). "Predatory behaviour and predatory versatility in young larvae of the dragonfly Xanthocnemis zealandica (Odonata, Coenagrionidae)." New Zealand Journal of Zoology 21: 151-166. Schäfer, M. (2004). Mosquitoes as a Part of Wetland Biodiversity, Doc. thesis. 2004. Uppsala University. Intellecta DocuSys AB. Sollentuna. Schäfer, M. L., J. O. Lundström, M. Pfeffer, E. Lundkvist and J. Landin (2004). Biological diversity versus risk for mosquito nuisance and disease transmission in constructed wetlands in southern Sweden. 18: 256-267. Symondson, W. O. C. (2002). "Molecular identification of prey in predator diets." Mol Ecol 11(4): 627-641. Zaidi, R. H., Z. Jaal, N. J. Hawkes, J. Hemingway and W. O. C. Symondson (1999). "Can multiple-copy sequences of prey DNA be detected amongst the gut contents of invertebrate predators?" Mol Ecol 8(12): 2081-2087. 5