Vzorkování volné genetické informace (eDNA) z vody.

0552714 - BC 2022 RIV CZ cze Z - Pilot plant, v. technol., variety, breed
Blabolil, Petr - Hänfling, B. - Harper, L.R. - Sellers, G. - Di Muri, C. - Griffiths, N.P. - Santos, Romulo Dos - Knežević-Jarić, Jelena - Jůza, Tomáš - Vašek, Mojmír - Čech, Martin - Muška, Milan - Fiala, Ivan - Lisnerová, Martina - Peterka, Jiří
Vzorkování volné genetické informace (eDNA) z vody.
[Sampling of free genetic information (eDNA) from water.]
Internal code: QK1920011-V16 ; 2021
Technical parameters: Subjekt: Povodí Vltavy, státní podnik Holečkova 3178/8 Praha 5 150 00 IČO: 70889953 Datum uzavření smlouvy: V Praze dne 10. listopadu 2021
Economic parameters: Vyčíslení nákladů na zpracování vzorků závisí především na vybavenosti pracoviště. Vzhledem k vysoké citlivosti metody je nezbytné vyčlenit zvláštní místnosti pro jednotlivé kroky zpracování. Jednotlivé laboratoře musí být odděleny, čímž vzniká potřeba vybavení každé z nich. Na druhou stranu jsou používané přístroje běžným vybavením a jejich jednorázová pořizovací cena je v řádu tisíců až desetitisíců korun. Nejnákladnějším zařízením je sekvenátor, který většinou vlastní pouze specializované laboratoře, častěji je sekvenace objednávána formou služby. Rovněž bioinformatické zpracování vyžaduje výkonnou výpočetní techniku, což je ale stále dostupnější položka. Cena za zpracovaný vzorek se pohybuje od stokorun do jednotek tisíců. Vysoká citlivost této technologie odhalila přítomnost i velmi vzácných druhů ve studovaných vodních útvarech. Jejím začlenění do odlovného schématu dojde ke snížení lovného úsilí u tradičních technologií a tím i poklesu celkových nákladů na ichtyologické průzkumy.
Institutional support: RVO:60077344
Keywords : noninvasive monitoring * species detection * environmental DNA
OECD category: Ecology

Analýza eDNA umožnuje pouhým odběrem vody detekci určitého rybího druhu (barkóding) či celého rybího společenstva (metabarkóding). Využití eDNA je zcela neinvazivní a vysoce citlivé s vysokým potenciálem aplikace nejen pro vědecké účely, ale i standardní monitoring vodních útvarů. V roce 2018 proběhly první experimenty zaměřené na vzorkování a zpracování eDNA ze tří přehradních nádrží a jejich přítoků. Tyto postupy byly v následujících letech (2019–2020) optimalizovány v podmínkách nejen přehradních nádrží, ale i rybnících, přirozeného jezera a toků. Testovány byly odběry během letní a podzimní sezóny, stratifikovaný a pravidelný design odběru z různých prostředí vodních útvarů. Z laboratorního zpracování bylo testováno zpracování jednotlivých vzorků a vzorků vzniklých smísením části jednotlivých vzorků. Vzorky byly filtrovány na otevřených filtrech uložených do alkoholu nebo zamraženy. K extrakci DNA byla využita metoda univerzálního modulárního postupu a při přípravě genetických knihoven pak dvoufázová polymerázová řetězová reakce (PCR). Sekvenace knihoven byla provedena na přístroji Illumina MiSeq a získané sekvence následně bioinformaticky a statisticky zpracovány.

eDNA analysis enables the detection of a certain fish species (barcoding) or the entire fish community (metabarcoding) from a water sample. The use of eDNA is completely non-invasive and highly sensitive with high application potential not only for scientific purposes, but also standard monitoring of water bodies. In 2018, the first experiments focused on sampling and processing of eDNA from three reservoirs and their tributaries took place. In the following years (2019–2020), these procedures were optimized in not only reservoirs, but also ponds, natural lakes and streams. Sampling during the summer and autumn seasons, stratified and regular design of sampling from various environments of water bodies were tested. The processing of individual samples and samples resulting from mixing part of individual samples was tested. The method of universal modular procedure was used for DNA extraction and two-phase polymerase chain reaction (PCR) in the preparation of genetic libraries. The sequencing of the libraries was performed on an Illumina MiSeq instrument and the obtained sequences were subsequently bioinformatics and statistically processed.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0329674