Applications à l'étude des amphibiens et leurs pathogènes - Séminaire eDNA Paris 18/10/2017
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Séminaire eDNA Paris 18/10/2017
Applications à l’étude des amphibiens et leurs pathogènes
Claude Miaud, Alice Valentini et Tony Dejean
1. Quelques repères historiques …
eDNA: a method for extracting microbial DNA from sediments (Ogram et al. 1987).
Taberlet et al., Molecular Ecology (2012) 21
1987 2000 2005 2006 2007 2008 2012 2014 2015 2016 2017
1. Quelques repères historiques …
eDNA: a method for extracting microbial DNA from sediments (Ogram et al. 1987).
eDNA from soil and water : microbiologists (e.g. Rondon et al. 2000; Handelsman 2004) identifying microbial taxa
1987 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Faecal pollution in water (human, bovine, porcine and ovine sources
Martellini et al. 2005)
1. Quelques repères historiques …
extended to the meiofauna (nematodes in contemporary soil; Bhadury et al. 2006)
to macroorganisms (plants, animals e.g. mammoth in old sediments) (Willerslev et al., 2007)
to macroorganisms (frog, in contemporary water) (Ficetola et al. 2008)
6 species; (4 vertebrates, 1 crustacea, 1 insect)
stagnant freshwater
Biodiversity (10 amphibians; 24 marine fishes ; 23 freshwater fishes)
running freshwater
marine waters subterranean waters eDNA & eRNA
mtDNA & nDNA
2005 2006 2007 2008 2012 2014 2015 2016 2017
Reviews!
Critics!
376 MOTUs 296 families
2. Inventaires amphibiens
Spécifique, milieu stagnant
Lithobates catesbeianus
79 pb mt DNA
38/49
7/49
Dejean et al, 2011
3. Inventaires amphibiens
Spécifique, milieu stagnant Triturus cristatus
(38 sites)
Rees et al., 2014
Triturus cristatus et Pelobates fuscus
Thomsen et al., 2012
Phytotriades auratus
Torresdal et al., 2016
3. Inventaires
Spécifique, milieu courant
Grenouille à queue Ascaphus montanus,
Salamandre géante de l’Idaho Dicamptodon aterrimus
Goldberg et al., 2011
Andrias japonicas endémique
Andrias davidianus introduit
et hybrides
Fukumoto et al., 2015
Cryptobranchus alleganiensis
Doublement aire de répartition Ohio-Kentucky)
Santas et al., 2013
3. Inventaires
Spécifique, milieu courant, milieu souterrain
Proteus anguinus
Présence confirmée dans 10 grottes; découvertes dans 5 nouvelles
Voros et al., 2017
Urspelerpes brucei
Vient d’être découvert et déjà eDNA !
Pierson et al., 2016
3. Inventaires Plurispécifique… Forêt tropical brésilienne Classique : 4 ruisseaux de 2005 à 2011 (55 mois sur 5 ans) 2 passages par mois, transect de 95 à 115 m (vue, chants, etc.) eDNA : 2 prélèvements d’eau (60 L) par transect 1 jour / site Sasso et al., 2017 Lopes et al., in press
4. Avancées méthodologiques
° Taux de production d’eDNA (aquarium/mésocosme)
Dicamptodon aterrimus
Pilliod et al., 2013° Persistence de l’eDNA (aquarium/mésocosme)
In tanks in the laboratory
In ponds in the field
Pilliod et al., 2013
Dejean et al. 2011 PLosONE4. Avancées méthodologiques
° Persistence de l’eDNA (milieu courant / animaux en cage)
Dicamptodon aterrimus
Pilliod et al., 20134. Avancées méthodologiques
Melbourne
° Probabilités de détection, réplicas temporels 7 sites
11 nasses/site ; 4 nuits consécutives/ 4 mois Lissotriton vulgaris
3 x 500 mL / site / 4 mois
Smart et al., 2015
Urspelerpes brucei
Pierson et al., 20164. Avancées méthodologiques
° Probabilités de détection, réplicas temporels
39 sites aquatiques étudiés
P[eDNA metabarcoding] = 0.97 (CI = 0.90 - 0.99)
P[méthodes classiques] = 0.58 (CI = 0.50-0.63)
Valentini et al., 20154. Avancées méthodologiques
X X
° Probabilités de détection, réplicas spatiaux
X X
X
Épuisette
Nasses
eDNA
22 sites5. Relations eDNA et densités
Thomsen et al., 2012
Pilliod et al., 2013
Lithobates catesbeinaus
Evans et al., 2015Batrachochytrium dendrobatidis
5. eDNA et pathogènes Hyman & Collins 2012
Schmidt et al., 2013
Pseudocris maculata
20 mares
Arizona
600 mL eau filtrée
4 dates de prélèvements (T replicas)
Frottis cutanés sur 30 adultes / sites
2 qPCR / échantillons
Modèle de site-occupancy :
y ijk, indicateur binaire de détection (1) ou non détection (0)
de l’espèce dans le site i (i = 1…20), dans l’échantillon d’eau (j = 1…4)
et dans le replicas de qPCR (k = 1,2)5. eDNA et pathogènes
Ribeiroia ondatrae
Huver et al., 2015
eDNA5. eDNA et pathogènes
Ranavirus
Hall, 2016
Lithobates sylvaticus
Water samples :
3 x 250 mL
20 ponds avec infection présente
Titre viral dans l’eau bien corrélé avec titre viral des têtards infectés5. eDNA et pathogènes Ranavirus
44 sites étudiés :
Rv+ dans 16 sites Rana temporaria
Rv- dans 15 sites
Mortalité :
Adultes : 9 sites Saint-Etienne
de Tinée
Juvéniles : 5 sites
Têtards : 5 sites
Saint-Martin de
Vésubie
Miaud et al., 2016 P(mortalité) = facteurs intrinsèques/extrinsèques/eau/bassin versant/empreinte activité humaine/etc. en cours d’analyse5. eDNA et pathogènes
Poisson 2/5 4/5 4/5 5/5 5/5 4/5
Ce qu’on voit sur le terrain !6. Future Directions ?
Whole Biodiversity (including ugly!)
Milieu « inaccessibles »
qPCR
Quantitative approaches (density/occupancy…) : inventaires vers suivis…
Population genetics
Population functioning (ratio DNAmt/DNAnc…)
2017Merci pour votre attention
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