project

Identificeren van eDNA t.b.v. inzicht in aquatische biodiversiteit

Expert(s):
dr. Edwin Kardinaal

  • Startdatum
    01 jan 2014
  • Einddatum
    30 jun 2016
  • samenwerkingspartner(s)
    BASECLEAR, Hogeschool Leiden, Koeman en Bijkerk BV, KWR, Naturalis en Royal HaskoningDHV

Wereldwijd staat het behoud van biodiversiteit hoog op de (politieke) agenda’s. Zowel op Europees niveau (zie: EU biodiversity strategy to 2020) als op mondiaal niveau (VN: Convention on biological diversity) is dit een thema wat hoge prioriteit heeft. Binnen Nederland en Europa heeft dat geleid tot de nodige wet- en regelgeving waarvoor het van belang is om die biodiversiteit met regelmaat te monitoren. Dergelijke monitoring vergt specialistische kennis en kunde en wordt veelal uitgevoerd door middel van het vangen van doelorganismen. Monitoringsprogramma’s zijn over het algemeen omvangrijk en daarmee duur. Het vinden van een snelle alternatieve monitoringsaanpak is dan ook wenselijk. Bovendien kunnen met de huidige inventarisatiemethoden de minder vaak voorkomende (zeldzame) organismen gemist worden. De biodiversiteit wordt zodoende onderschat of er kan onterecht habitat van organismen verstoord worden. Met behulp van DNA technieken kan nu een methode opgezet worden die voorziet in een alternatief voor de reguliere monitoringstechnieken.

Uitdaging

Het voornaamste doel van dit project is nu om te komen tot een aantoonbaar werkende alternatieve monitoringsmethodiek voor het inventariseren van aquatische biodiversiteit. Om een dergelijke methodiek te ontwikkelen zal gebruik gemaakt worden van generieke (e)DNA methoden om de aquatische biodiversiteit van doelsoorten te inventariseren. De toegepaste methoden zijn onder andere meta barcoding en next generation sequencing. Doelsoorten waarop dit onderzoek zich richt zijn groepen macrofauna en macroflora zoals die genoemd worden in de Kader Richtlijn Water.

Oplossing

De vertaling van (e)DNA naar de waterbeheerpraktijk is het uiteindelijke resultaat.

De beoogde deelresultaten van het project zijn:

  • DNA barcodes van zowel goed geïdentificeerde collecties uit Naturalis Biodiversity Center als van nieuw verzameld materiaal, met eerste prioriteit op macrofauna en –flora;
  • Geoptimaliseerde primersets (=DNA tools) voor metabarcodinganalyse van de geprioriteerde macrofaunagroepen;
  • Ontwikkelde en onder veldomstandigheden gevalideerde specifieke eDNA methoden voor een aantal doelsoorten binnen de geprioriteerde macrofaunagroepen en waterplanten, die van belang zijn in Europese wet- en regelgeving;
  • Handreiking interpretatie DNA gegevens in huidige wet- en regelgeving. De verwachting is dat het screenen van oppervlaktewater leidt tot nieuw inzichten met betrekking tot de soortsamenstelling van tal van organismen. Aan de hand van die inzichten zal waterkwaliteit geherdefinieerd moeten worden. Dit project voorziet in een aanzet tot een dergelijke vertaalslag.

Het tweejarig project is in 2014 gestart. De eerste stappen met betrekking tot het verzamelen van ontbrekende soorten zijn gezet, er is al een aantal ontbrekende soorten aan de lijst toegevoegd. Bij KWR  zijn enkele doelorganismen aangeleverd en is aangevangen met het ontwerp van de eDNA primers. Voor de soort Myriophyllum heeft Naturalis inmiddels speciale primers ontworpen voor Sanger sequencing van museumcollecties. De door Koeman en Bijkerk verzamelde watermonsters zijn in het lab van KWR verwerkt. De voorbewerkte monsters zijn vervolgens naar Baseclear getransporteerd voor de eerste NGS analyse. De resultaten zijn door Baseclear samen met Naturalis geïnterpreteerd en hebben geleid tot fraaie soortenlijsten. Deze soortenlijsten worden nu verder geïnterpreteerd en langs de KRW-maatlatten gelegd door RoyalHaskoningDHV.