`Environmental DNA als technologische innovatie voor inventarisatie
advertisement
'Environmental DNA als technologische innovatie voor inventarisatie en monitoring' 25 nov 2015 , Den Haag 09.30 uur Inloop 10.00 uur Opening Johan Burger voorzitter NGB 10.05 uur Watertechnologie als thema van de Topsector Water Inzet van de overheid op innovatie en kennisdoorstroming; toelichting op het Innovatiethema Watertechnologie van de Topsector Water Anne Reitsma Secretaris Kernteam Watertechnologie Ministerie van Economische Zaken 10.20 uur eDNA als innovatie Het project "eDNA aquatische biodiversiteit" binnen het Innovatiethema Watertechnologie van de Topsector Water: theorie en techniek, validatie en innovatieve aspecten Bart Wullings KWR Watercycle Research Institute 10.45 uur De moleculair biologische technieken van eDNA Achtergrond van de techniek; (hoe) werkt het? Eelco Wallaart Sylphium Life Sciences 11.10 uur Praktijkervaring met de grote modderkruiper Praktijktoepassing van eDNA Menno Soes Bureau Waardenburg 11.30 uur Pauze 11.50 uur Praktijkervaring met macrofauna, vissen en amfibieën Praktijktoepassing van eDNA Wouter Patberg Koeman en Bijkerk 12.10 uur Praktijkervaring met de waterspitsmuis Praktijktoepassing van eDNA Jeroen Koorevaar E.C.O.logisch 12.30 uur Lunch 13.45 uur eDNA metabarcoding, de toekomst voor vismonitoring? Onderzoek naar nieuwe toepassingen Jelger Herder RAVON 14.10 uur Gebruik van eDNA door Groene Bureaus Huidig gebruik en trends Kees van Bochove Datura 14.35 uur eDNA als kennisbron voor exotenbeleid Bruikbaarheid van kennis op basis van eDNA voor het exotenbeleid Jenneke Leferink NVWA Team Invasieve Exoten 15.00 uur Pauze 15.20 uur eDNA als basis voor de uitvoering van de KRW Bruikbaarheid van kennis op basis van eDNA voor de KRW. Wat zijn juridische consequenties; staat herdefiniëring van waterkwaliteit voor de deur? Roel Knoben RoyalHaskoningDHV 15.45 uur Coreferaat: discussiepunten over eDNA Overwegingen voor de toepassing van deze techniek Roel Strijkstra Altenburg&Wymenga 16.00 uur Discussie Consequenties van de eDNA-technieken voor het werk van de groene bureaus Martien Meijer bestuurslid NGB 16.30 uur Drankje en netwerken Aanmeldingen 1. Janneke Aarbodem-van der Loop Bakker Beekman Tauw bv Deventer [email protected] 2. 3. Nancy Jan de b&d Natuuradvies ARCADIS Nederland BV [email protected] [email protected] Bijl Bochove Boer Janssen Janssen Advin Datura VanderHelm Milieubeheer B.V. ATKB Laneco ATKB Bureau Viridis Eelerwoude Advin BV Eco-Niche Ecogroen Van der Goes en Groot Alterra Min. I&M - Rijkswaterstaat RAVON Bureau Waardenburg Regelink Ecologie & Landschap Ekoza Kragten B.V. Haarlem 's Hertogenbosch Oss Delft Berkel en Rodenrijs Geldermalsen Ede Zoetermeer Culemborg Culemborg Oss Leiden Zwolle Kwintsheul Wageningen Delft Nijmegen Culemborg Veenendaal 4. 5. 6. Johan Kees Marloes de van 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Astrid Tako Johan Marloes Irma Jeroen Willem adriaan Dirk Arjen Marc Jelger Gerlof Martin 21. 22. Eric Roy [email protected] [email protected] de Jong Knoben Kooij Koorevaar Bureau Viridis RoyalHaskoningDHV Ekoza E.C.O.logisch van der van Lans vanderHelm Leeuwen Leferink NGB NVWA Team Invasieve Exoten Eelerwoude Bureau Waardenburg Altenburg & Wymenga Ecologisch Onderzoek Dactylis Natuurbalans-Limes Divergens BV Koeman en Bijkerk bv Antea Group Laneco KWR watercycle institute Witteveen+Bos Ministerie van EZ Rijkswaterstaat RWS ATKB BügelHajema Adviseurs De Groene Ruimte Bureau Waardenburg Buro Bakker Altenburg&Wymenga RPS advies- en ingenieursbureau Grontmij NL B.V. Aveco de Bondt Sylphium Life Sciences Sylphium Life Sciences Stichting Staring Advies KWR Ekoza Ecologica BV Arnhem Herten (Roermond) Beesdeweg 3-18 Rotterdam Arnhem Nieuwerkerk aan den IJssel Berkel en Rodenrijs Odijk Groningen 23. 24. 25. 26. Theo Roel Tjeerd Jeroen 27. Ferry 28. 29. Bas Jenneke 30. 31. 32. Daan Martien Kim Culemborg Culemborg Veenwouden [email protected] [email protected] [email protected] 33. 34. Stefan Bart Utrecht Nijmegen [email protected] [email protected] 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. Wouter Pieter Dirk Dennis Tim Anne Mervyn Hans Esther Anna Jolanda Menno Margreet Roel Sanne Haren Almere Ede Nieuwegein Deventer Den Haag lelystad Lelystad Geldermalsen Assen Wageningen Culemborg Assen Feanwâlden Leerdam [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. David Sjuul Eelco Jan Leontien Bart Antje Johan Alkmaar Amersfoort Groningen Groningen Hoog-Keppel Nieuwegein Arnhem Maarheeze [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] van van de v.d. de van den Boerkamp Brouwer Burger Delft Dekker Demmer Esch gelder Goes Groot Hartogs Herder Hoefsloot Hoorn Liefhebber Meijer Meijer van v v.d. ter v.d. Meijeren Niemeijer Patberg Pepping Pijkeren Pouw Kraan Puts Reitsma Roos Ruiter Schiedon Schwab Snellenberg Soes Steege Strijkstra Tummers Veen Verhaegh Wallaart Warmink Witjes Wullings Zandstra Zwanenburg [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] 30-11-15 Inhoud Kansen voor Groene bureaus en eDNA in de Topsector Water • • • • Topsectorbeleid: wat is dat? Topsector Water Innovatiethema’s Watertechnologie Meedoen Anne Reitsma, accounthouder innovatie Topsector Water, Ministerie Economische Zaken november 30, 2015 Topsectorbeleid: wat is dat? (I) Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Topsectorbeleid: wat is dat? (II) 1 Bedrijvenbeleid 2 • 9 topsectoren • Integrale agenda: • Innovatie • Human capital • Internationalisering • Wegnemen belemmeringen • Uitgewerkt door ‘gouden driehoek’ Generiek spoor: ruimte voor ondernemers + 2 Specifiek spoor: topsectorenbeleid • Gericht op versterking concurrentievermogen en bijdragen aan maatschappelijke uitdagingen 3 Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Topsectorbeleid: wat is dat? (III) 4 Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Topsector Water Topteam Innovatie uitgewerkt via: • Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI’s) o Agendazetting en programmering over hele keten o Netwerkvorming o Consortiavorming publiek private initiatieven TKI Maritiem • Winnen op zee • Schone schepen • Slim en veilig varen • Effectieve infrastructuur • Geoormerkte publieke onderzoekscapaciteit en –middelen • Ondersteunende subsidies: o TKI-toeslag o MIT o Matchingsgelden voor Europese samenwerking 5 Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Human capital • Imago & instroombevordering • Onderwijs & onderzoek • Human resources • Internationalisering 6 TKI Deltatechnologie • Waterveiligheid • Duurzame deltasteden • Natte infrastructuur • Watermanagement • Water & voedsel • Water & energie • Water& ict • Eco-engineering • Duurzaam functioneren watersystemen • Duurzaam gebruik estuaria, zeeën, oceanen TKI Watertechnologie • Resource efficiency • Smart Water systems • Sustainable Cities Export en promotie • Business cases • Economische diplomatie • Marktbewerking • Internationaliserings strategie Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 1 30-11-15 Innovatiethema’s TKI Watertechnologie Innovatiethema’s TKI Watertechnologie Smart Water Systems: • Ambitie: controleerbare en snellere, kwantificeerbare monitoring voor veilige en betrouwbare watervoorziening • Hoogwaardige data gebaseerde technologie vertalen naar toepassing in de watersector en daarmee het vergroten van de markt voor aanbieders van hoogwaardige en innovatieve monitoring- en controlsystemen TKI Watertechnologie Resource efficiency • efficiënter omgaan met natuurlijke hulpbronnen tav o Energie o Grondstoffen o Water zelf 7 Smart Water Systems Sustainable Cities • Verbinding van nieuwe (ICT)technologieën met watertechnologie voor ontwerp, monitoring en nieuwe services in waterketen. • Urban Water Cycle innovatieve • infrastructuur • slim assetmanagement Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Meedoen • Afgelopen twee jaar en komend jaar aantal projecten op gebied DNA-technieken o Glasaal gespot met DNA technieken o Mobiele microbiologische DNA-analyse o DNA Watersystem Scan & Reference Tool o Identificeren van eDNA t.b.v. inzicht in aquatische biodiversiteit o DNA-technieken voor blauwalgopsporing in zwemwater 8 • . Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 Meedoen Hoe: • Samenwerken met (publieke) kennisinstelling via project of programma; voorstellen indienen via het TKI • Of via R&D-samenwerking mkb (MIT-regeling) Wat brengt dat: TKI: TKI-toeslag (€ 0,25 toeslag voor elke € 1 aan private (cash)bijdrage aan samenwerking met kennisinstelling) Netwerk- en consortiumpartners Connectie met eindgebruikers Projectidee? www.tkiwatertechnologie.nl, Over ons Betrokken raken? 14 januari: netwerkbijeenkomst voor vergroten betrokkenheid ingenieursbureaus. MIT: Max. € 250.000,- voor R&D-samenwerkingsproject. 9 Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 10 Ministerie van Economische Zaken november 30, 2015 2 Bridging science to practise 30-11-15 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 1 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 2 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 4 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 6 Biologische monitoring Klassieke macrofauna bemonstering § Verplicht voor de KRW-watertypen § Inzicht krijgen in de soortensamenstelling • Allehabitatszorgvuldigbemonsteren • Grootaantaldiergroependeterminerenopsoort Bart Wullings § Beeld van globale verhouding tussen soorten • Inspanningbepaalddoordehabitatkenmerken § Kenmerken huidige werkwijze: Monitoring van de aquatische biodiversiteit • Arbeidsintensievemethodeenkostbaar met (e)DNA metabarcoding • Determinatielastiggroepen/stadia BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | • Specialistenvoorroutinewerk • Uniformiteit KWR CORPORATE MOVIE BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 KWR CORPORATE MOVIE 3 (e)DNA en metabarcoding DNA voor identificatie (barcode) DNA voor identificatie (barcode) § Kenmerkend DNA fragment voor identificatie § Methode maakt gebruik van verschillen op DNA • Geconserveerdegenen/regio’svoorgeneriekedetectie • Variabelegenenvoorspecifiekedetectieofonderscheid(barcode) BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 (e)DNA en metabarcoding DNA voor identificatie (barcode) § Kenmerkend DNA fragment voor identificatie § Gebruik maken van verschillen op DNA KWR CORPORATE MOVIE 5 Samenwerkingsproject TKI 2014-2015 § Bram Koese (Naturalis/EIS) § Barbera Gravendeel (HL/Naturalis) § Kimberly Learbuch, Edwin Kardinaal en Bart Wullings (KWR) • Geconserveerdegenen/regio’svoorgeneriekedetectie § Ronald Bijkerk & Harry Boonstra (Koeman & Bijkerk) • Variabelegenenvoorspecifiekedetectieofonderscheid § Roel Knoben (RHDHV) § Bas Reichert (baseclear) § Organismen in (water)milieu laten (e)DNA sporen achter § Aanwezigheid van kenmerkend DNA verraad hun aanwezigheid • Generiek en snel • Meer specifiek • Goedkoper (bij routinematige toepassing) • Minder verstorend bij waterbemonstering BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE © KWR Watercycle Research Institute § Project is mede gefinancierd uit de toeslag voor Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI) van het ministerie van Economische Zaken BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE 1 Bridging science to practise 30-11-15 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 7 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 Project op een bierviltje Projectactiviteiten Stroomschema TKI Doelsoorten TKI: Twee strategieën van detectie van macrofauna A. Direct uit water (eDNA) • Waterwantsen (Heteroptera) en Bootsmannetje (Notonecta glauca) • Kevers (Coloptera) en Waterroofkevers (Dytiscidae) DNA sporen in water (lage concentratie DNA) • Waterbemonstering volgens werkvoorschrift eDNA (nieuw) • Geen specialisten noodzakelijk voor determinatie • Snel, goedkoop (grootste besparing) B. DNA uit organismen • Aarvederkruid (Myriophyllum) • Zoet opp. water KRW-type M10 BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | • KWR CORPORATE MOVIE • Klassieke bemonstering en snelle determinatie op hoofdgroepen • Extractie van DNA per hoofdgroep (blender) • hoge concentratie DNA • besparing op determinatie in het laboratorium BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 KWR CORPORATE MOVIE 9 Projectactiviteiten Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 10 Resultaten Werkpakketten Werkpakket 1 1. Monstername protocollen: KWR, Koeman en Bijkerk Werkvoorschrift voor Bemonstering van eDNA van macrofauna in zoet oppervlaktewater van 3. Betrouwbare DNA methodiek: 4. Bio-informatica: BaseClear, Naturalis BaseClear het KRW-type M03 en M10 5. Bibliotheek van barcodes en vouchers: Naturalis, EIS 2. Ontwikkeling en testen eDNA primerssets: 6. Toepassing KRW maatlat BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | 8 KWR Royal HaskoningDHV KWR CORPORATE MOVIE BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 11 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 12 Resultaten Resultaten Werkpakket 5 Werkpakket 2 § Verzamelen en borgen van collectie soorten “vouchers” Ontwikkeling en validatie van (q)PCR primersets § Generieke primersets: • Notonectidae (KWR, Kimberly Learbuch) 171 bp • Dytiscus (Naturalis, Kevin Beentjes) 163 bp • Coleoptera (Gibson, 2014) 310 bp • Hemiptera (Gibson, 2014) 310 bp § Specifieke primersets: • Notonecta glauca (KWR, Kimberly Learbuch) (175 bp) • Dytiscus latissimus (Naturalis, Kevin Beentjes) (brede geelgerande waterkever) (107 bp) • Graphoderus cinereus (KWR, Kimberly Learbuch) ontwikkeld, maar nog niet getest • Myriophyllum aquaticum (Naturalis, Barbara Gravendeel; matK) (972 bp) • Myriophyllum aquaticum (Scriver, 2015; matK) (213 bp) BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE © KWR Watercycle Research Institute BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE 2 Bridging science to practise 30-11-15 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 13 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 14 Resultaten Resultaten Werkpakketten 2,3,4 Werkpakketten 2,3,4 § Bemonstering van een selectie van M10 wateren Nummer Beschrijving Monsterdatum § Macrofaunamonsters klassiek gedetermineerd en kevers en wantsen verzameld (blendermethode) 9B Nokvaart, Fjalleberd 14-11-2014 § Water bemonsterd en geconcentreerd 10B Polderhoofdkanaal 14-11-2014 11B Aldemiede, Oude Lune 14-11-2014 § Pallet aan qPCR analyses en generieke PCR voor metabarcoding 12B De Wiel, thv Veenwouden 14-11-2014 13B Wolddiep 14-11-2014 − Generieke COI (Folmer et al 1994) (710 bp) 14B Doezumerocht, Peebosch 14-11-2014 − Notonectidae 20B Wolddiep 13-5-2015 − Dytiscus 21B De Wiel, thv Veenwouden 13-5-2015 22B Polderhoofdkanaal 13-5-2015 23B Nokvaart, Fjalleberd 13-5-2015 24B Doezumerocht, Peebosch 13-5-2015 25B Aldemiede, Oude Lune 13-5-2015 BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | • 3 verschillende NGS analyses: KWR CORPORATE MOVIE BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 15 Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 16 Resultaten Vervolg NGS analyse (eerste resultaten) Werkpakketten 2,3,4,5,6 § Locatie Nokvaart, Fjalleberd, 14-11-2014 Doelsoort Wantsen Kevers Soorten § Analyseren van watermonsters met beschikbare qPCR’s § NGS analyse van Notonectidae en Dytiscus Telling NGS Blender (%) NGS Water (%) Hydrometra_stagnorum 1 2,9 + Notonecta_glauca/Notonecta obliqua 3 11,7 + Ranatra_linearis 1 2,5 + Sigara_falleni/Sigara longipalis 1 11,8 - Sigara strigara 35,0 + • Klassieke analyse Anacaena_limbata 1 1 33,2 - • KRW maatlatten Haliplus_heydeni - 3,2 - - • Inschatting haalbaarheid Haliplus_laminatus 12,1 - Haliplus ruficollis 1 - - Laccophilus_hyalinus 1 48,1 - Galerucella nymphaeae 2 - - BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE § Optimalisatie van identificatie van NGS data • Uitbreiden barcodes collectiesoorten § Vertaalslag maken naar praktijk BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | Notonecta glauca Notonecta obliqua KWR CORPORATE MOVIE Bart Wullings, Netwerk Groene bureaus, 25 november 2015 17 Dank voor jullie aandacht BRIDGING SCIENCE TO PRACTISE | KWR CORPORATE MOVIE © KWR Watercycle Research Institute 3 30-11-15 Sylphiummolecularecology Demoleculairbiologische techniekenvaneDNA • Start:2012 • Ontwikkelingmoleculairetechnieken(eDNA)voorecologischonderzoek • Dienstverlenervoorecologischeadviesbureaus • Zwemmersjeuk • Vissen • Amfibieën • Zoogdieren • Blauwalgen* NetwerkGroeneBureaus,Themabijeenkomst 25-nov.-2015 EelcoWallaart 2/18 WatisenvironmentalDNA? WatiseDNAtechnologie? *projectwordtmedegefinancierddoorSamenwerkingsverbandNoord-Nederland WatiseDNAtechnologie? watermonster Genoom Analyse DNAisolaTe 3/18 AAACTATATAATAGAATAAAAATCTAACTTTGCTGT CGCACGCAAGTTATTTTAAAGTACACCATCGAAAGT GATTCTTCTACTCTTGAACCCACGACAACTAGGAAA CAAACTGGGATTAGATACCCCACTATGCCTAGCCAT AAACTTTGATTATCCGCCAGAGTACTACGAGCTACA GCTTAAAACTCAAAGGACTTGTAAGTCAAACTTAGG CGGTGCTTTACACCCCCCTAGAGGAGCCTGTTCTAT AATCGATAATCCCCGATAAACCTCACCACCTATTGC CAATACAGCCTATATACCACCGTCTAGCCCGCCCTT CAAAGGGTAAACAGCAGGCATAATTATAAACATTAA AACGTCAGGTCAAGGTGTAGCAGATAAGGTGGAAAG AAATGGGCTACATTTTCTAACTTAGAAAACACGGAC GATTCTATGAAATAATCTCTGAAGGAGGATTTAGCA GTAAAAAGAAATTAGAGTGTTCTTTTTAAGACGGCA ATAAAGCGCGCACACACCGCCCGTCACCCTCTTCAA ATAATTTTAAATATTAAATAAATAAAGTCAACAAGT AAGAAGAGGCAAGTCGTAACATGGTAAGTCTACCGG AAGGTGGACTTGGAATATCAACTCGTAGCTTAACTA AAGCATCTTGCTTACACCAAGAAAATACCCGTTAAA CCCGAGTCAAGTTGAGTTATAATTCTAGCCACCCCA CATAACCAATAATTCTACTAACCAATAAAATAAATC ATTTAATTATGGAAGTATAGGCGATAGAAACCCTCA TTTGAGCAATAGAAAAAGTACTGCAAAGGAAAGATG AAATAAAAATGAAATAGATAACTTAAACGAATAAAA GAAAAGACTAACTCTTATACCTTAATGGTCTAACAA AAAGAGATAAAGTTAATTTCCCCGAAACTAGACGAG CTACTTAAGAGCAGCATATACGAGCTAACCCTCCTC TGTGGCAAAAGAGTGGGATGACTCTTAAGTAGGGGT 4/18 WatiseDNAtechnologie? watermonster WatiseDNAtechnologie? bibliotheek Genoom Zoektermen=primers AAACTATATAATAGAATAAAAATCTAACTTTGCTGT CGCACGCAAGTTATTTTAAAGTACACCATCGAAAGT GATTCTTCTACTCTTGAACCCACGACAACTAGGAAA CAAACTGGGATTAGATACCCCACTATGCCTAGCCAT AAACTTTGATTATCCGCCAGAGTACTACGAGCTACA GCTTAAAACTCAAAGGACTTGTAAGTCAAACTTAGG CGGTGCTTTACACCCCCCTAGAGGAGCCTGTTCTAT AATCGATAATCCCCGATAAACCTCACCACCTATTGC CAATACAGCCTATATACCACCGTCTAGCCCGCCCTT CAAAGGGTAAACAGCAGGCATAATTATAAACATTAA AACGTCAGGTCAAGGTGTAGCAGATAAGGTGGAAAG AAATGGGCTACATTTTCTAACTTAGAAAACACGGAC GATTCTATGAAATAATCTCTGAAGGAGGATTTAGCA GTAAAAAGAAATTAGAGTGTTCTTTTTAAGACGGCA ATAAAGCGCGCACACACCGCCCGTCACCCTCTTCAA ATAATTTTAAATATTAAATAAATAAAGTCAACAAGT AAGAAGAGGCAAGTCGTAACATGGTAAGTCTACCGG AAGGTGGACTTGGAATATCAACTCGTAGCTTAACTA AAGCATCTTGCTTACACCAAGAAAATACCCGTTAAA CCCGAGTCAAGTTGAGTTATAATTCTAGCCACCCCA CATAACCAATAATTCTACTAACCAATAAAATAAATC PCR=GooglenvandemoleculaireBiologie 5/18 6/18 1 30-11-15 PolymerasechainreacBon(PCR) PolymerasechainreacBon(PCR) AAACTATATAATAGAATAAAAATCTAACTTTGCTGTCGCAC GCAAGTTATTTTAAAGTACACCATCGAAAGTGATTCTTCTA CTCTTGAACCCACGACAACTAGGAAACAAACTGGGATTAGA TACCCCACTATGCCTAGCCATAAACTTTGATTATCCGCCAG AGTACTACGAGCTACAGCTTAAAACTCAAAGGACTTGTAAG TCAAACTTAGGCGGTGCTTTACACCCCCCTAGAGGAGCCTG TTCTATAATCGATAATCCCCGATAAACCTCACCACCTATTG CCAATACAGCCTATATACCACCGTCTAGCCCGCCCTTCAAA GGGTAAACAGCAGGCATAATTATAAACATTAAAACGTCAGG TCAAGGTGTAGCAGATAAGGTGGAAAGAAATGGGCTACATT TTCTAACTTAGAAAACACGGACGATTCTATGAAATAATCTC TGAAGGAGGATTTAGCAGTAAAAAGAAATTAGAGTGTTCTT TTTAAGACGGCAATAAAGCGCGCACACACCGCCCGTCACCC TCTTCAAATAATTTTAAATATTAAATAAATAAAGTCAACAA GTAAGAAGAGGCAAGTCGTAACATGGTAAGTCTACCGGAAG GTGGACTTGGAATATCAACTCGTAGCTTAACTAAAGCATCT TGCTTACACCAAGAAAATACCCGTTAAACCCGAGTCAAGTT GAGTTATAATTCTAGCCACCCCACATAACCAATAATTCTAC TAACCAATAAAATAAATC • PCR=Methodeomm.b.vprimers,kopieënvaneenspecifiekstukDNAtemaken M1M2M3POSNEG Primer: • StukjesyntheTschenkelstrengsDNAcode • PrimersbindenopeenspecifiekeplaatsvanhetdoelsoortDNA • HetstukDNAtusseneenprimerpaarwordtgekopieerd • Na36cycli68miljardkopieën qPCR=DNAvorminginPCR-procesmetfluorescent-labelvolgen 7/18 8/18 eDNAmetabarcoding PolymerasechainreacBon(PCR) SamenvaJngtoepassingenverschillendePCRtechnieken • PCR:aantonenvanspecifiekedoelsoorten • qPCR:kwanTtaTefaantonenvanspecifiekedoelsoorten • Metabarcoding:(kwanTtaTef)inkaartbrengenvande soortensamenstelling Zoekenmetalgemenetermen=PCRmetuniverseleprimers 9/18 10/18 WatisenvironmentalDNA? AantoonbaarheideDNAinhetveld AantoonbaarheideDNAinhetveld Mitochondrium: • • • • >100kopieënpercel GeneTschzeerstabielbinnensoort AcomsTgvanmoeder Meerderedelenindatabankenbeschikbaar (CytB,CO1,d-loop,16SrRNA,etc) sedimenteren 11/18 (Strickler,2015) 12/18 2 30-11-15 DNAcontaminaBesenhoetevoorkomen • Monstername • Materiaaltussenmonstersnemenreinigen • Verwerkenmonster • Gescheidenlaboratoria(eDNAisolaTe,PCR,Analyse) • Laboratoriametoverdruk VoorbeeldenvaneDNAdetecBe • Zwemmersjeuk/eikenprocessierupsinzwemplassen • Vissoortenenamfibieëninoppervlaktewaterenaantonen • Muizenaantonenmetfecaliën(Noordsewoelmuis, waterspitsmuis) • HaplotypebepalingvanKwabaal • Metabarcodingvanoppervlaktewateren • Controles • PosiTeveennegaTevePCRcontroles • InterneposiTeveennegaTevecontroles 13/18 Sylphium.com/eDNA 14/18 Werkwijze/taakverdeling Werkwijze/taakverdeling Bemonsteringstrategie Bemonstering FiltraBe IsolaBe Analyse Rapportage Taakverdelingtoekomst Taakverdelingtoekomst Ecologischadviesbureau Sylphiummolecularecology Ecologischadviesbureau 15/18 Bemonsteringstrategie Bemonstering FiltraBe IsolaBe Analyse Rapportage 16/18 Prijsstelling2015 Prijstelling2015 Ecologischadviesbureau Analysekits PCRapparatuur & ondersteuning Sylphiummolecularecology Prijsstelling2015 Dankvooruwaandacht 1soort 2soorten 3soorten 1monster €147,- €221,- €296,- 3monsters €76,- €109,- €142,- 5monsters €63,- €89,- €115,- 10monsters €53,- €72,- €91,- 20monsters €47,- €60,- €74,- PrijspermonsterexclusiefBTW 17/18 Vragen? 18/18 3 Praktische toepassing Praktijkervaring met de grote modderkruiper (nog) geen moleculair lab Barcodering Menno Soes Bureau Waardenburg eDNA Toepassing eDNA in Ffwet-onderzoek Voorbeelden Identificatie exotische Wolffia’s Aantonen voorkomen kreeftenpest soortspecifieke qPCR grote modderkruiper kleine modderkruiper kamsalamander Identificatie bananenslak waterspitsmuis rivierkreeften samenwerking Grote modderkruiper Beschikbare methoden inventarisatie grote modderkruiper specialist • concurrentiearme wateren • bestand tegen lage zuurstofwaarden • bestand tegen korte periodes van droogval • vooral in vrij ondiepe, stilstaande, plantenrijke wateren met een sliblaag • zaklampvissen • schepnet • elektrovisserij • fuiken • eDNA 1 Zaklampvissen Voordelen • werkt ook bij lage dichtheden • subtiel/eigen milieu • schatting lengteverdeling adulten Beperkingen • arbeidsintensief • veeleisend t.a.v. waterdiepte, helderheid water, breedte, begroeiing, begaanbaarheid oever • juvenielen snel gemist Elektrovisserij Schepnet Voordelen • handzaam • vrij breed toepasbaar • geslachtsverhoudingen • lengteverdeling • larven/juvenielen • bijvangsten Beperkingen • arbeidsintensief • begaanbaarheid watergang • dichte vegetaties verlagen vangkans • minder betrouwbaar gebleken bij lage dichtheden Elektrovisserij Voordelen • vrij grote vangkans • geslachtsverhoudingen • lengteverdeling • bijvangsten Beperkingen algemeen • relatief duur (2 personen) • ontheffingen, visrechten Beperkingen draagbaar • alleen ondiep water met goed doorzicht en niet te dichte vegetaties • begaanbaarheid bepalend Beperkingen boot (gelijkstroom) • boot moet passen en vooruit kunnen • bereikbaarheid bepalend Fuikvisserij Fuikvisserij Voordelen • grote vangkans • geslachtsverhoudingen • lengteverdeling adulten (bij amf-fuik ook juvenielen) • bijvangsten Beperkingen • vandalisme, diefstal, schonen • ontheffingen, visrechten • vaak vrij arbeidsintensief • missen juvenielen bij palingfuik • bijvangsten 2 Voordelen eDNA bij grote modderkruiper hoge betrouwbaarheid Voordelen eDNA vrij eenvoudig veldwerk Redenen • produceert veel eDNA • ideaal biotoop Thomsen et al. 2012 http://www.environmental-dna.nl/ Besmettingen voorkomen wel een gedoe Voordelen eDNA overal toepasbaar Snelle en goedkope oplossing: • niet het water in • wegwerpmateriaal Voordelen eDNA materiaal niet beperkend voor bereikbaarheid Voordelen eDNA weinig formele rompslomp alleen evt. toestemming betreding nodig vandalisme en dergelijke geen issue 3 Voordelen eDNA Sterke vermindering kans op verspreiding ziektes en exoten Beperkingen eDNA weinig informatie populatie Batrachochytrium sp. Ranavirus larf Beperkingen eDNA eDNA economisch wachttijd en niet altijd goedkoop Kosten per monster sterk afhankelijk van aantal monsters 80 eDNA monsters Beter af met schepnet Conclusies t.a.v. eDNA bij Ffwetonderzoek grote modderkruiper In veel gevallen eDNA de optimale methode om aan- of afwezigheid aan te tonen. Blijven we dus doen. Solo te weinig info over de populatieopbouw. Voorkeursaanpak: - Voor kleine klus eerst traditioneel en bij negatief resultaat daarna eventueel eDNA; - Voor grote klus eerst eDNA, daarna traditioneel op positieve locaties. Ook extra vermindering impact van besmettingen. Knelpunt: Opdrachtgevers zien eDNA te veel als volledige vervanging en willen de kosten van de voorkeursaanpak veelal niet dragen. Wensen Open deur: Stabiel veld van goedkope aanbieders om de analyses te kunnen laten uitvoeren. Maar: vergelijkbaarheid ringtest? kwaliteitgarantie veld- en labwerk opstellen richtlijnen? bijv. periodes & controles ≈ soortenstandaarden RVO.nl 4 Vragen? 5 30-11-15 Inhoud • • • • • • AdviesbureauE.C.O.Logisch eDNAwaterspitsmuis Onderzoekmetinloopvallen OnderzoekmeteDNA Vergelijkinginloopvallen/eDNA Voor-ennadelenbeidemethodes Wetgeving Kansen Jeroen Koorevaar, Adviesbureau E.C.O. Logisch Onderzoekwaterspitsmuis • Inloopvallen – Preparerenvallen(voedsel,hooi) – Plaatsenvallen,20/raai – Vallenopscherp – 4-6controles – Opruimenvallen • Intensief • Kostbaar • Betrouwbaarheid(?) Onderzoekwaterspitsmuis • eDNA – 2monsterpotjes/watergang – Handschoenenenlabels – 1locaSebezoek – Analyselaborant • Minderintensief • Lagerekosten • Betrouwbaarheid65% Vergelijkingvangen-eDNA Inloopvallen Voor-ennadelen Inloopvallen eDNA Vangloca0es Vangsten Monsterpunten Posi0ef eDNA Materiaal - + 15 0 15 0 Kosten - + 5 0 5 1 Betrouwbaarheid - +- 2 0 2 0 Bepalendichtheid + - 7 0 7 0 Invasief - + 7 0 5 0 7 0 6 3 9 0 9 0 5 0 5 0 7 1 - - 1 30-11-15 Wetgeving • WelindicaSevanaanwezigheid • Geenbeeldvandichtheden/aantallen • NoggeenervaringmetbeoordelingRvO Kansen • Financieelaantrekkelijk • Gerichteronderzoek – OnderzoekgerichtopdeposiSevelocaSes – AlleenbijaanwezigheideDNAaanvullend onderzoek 2 30-11-15 Sommige soorten zijn lastig te monitoren § Grote modderkruiper (Misgurnus fossilis) eDNA metabarcoding de toekomst van vismonitoring? • Vrijwilligers à schepnet • Professionals à electrovissen • Maar pit-tag onderzoek liet zien lage trefkans zien • Habitat • Environmental DNA Jelger Herder Den Haag, 25 november 2015 2/18 Hogere trefkans met eDNA Eerste eDNA studie in Nederland § In 2011 hebben RAVON en SPYGEN een pilotstudie naar de toepassingsmogelijkheid van eDNA methode voor grote modderkruiper (Misgurnus fossilis) • Trefkans met eDNA 87,5% (7 van de 8 locaties) • Negatieve veldcontroles allen negatief (4 locaties) § Vergelijking in het veld: 48 wateren electrovissen vs eDNA 40 35 30 25 20 15 24 10 § Trefkans eDNA ~ 3x hoger § Trefkans electrovissen max 37,5% § Electro vangst à eDNA positief (100%) 9 5 0 Electro Kranenbarg et al., 2014 – H2O Herder et al., 2012 – H2O 3/18 eDNA 4/18 Habitatkennis cruciaal voor succes Ontwikkeling betrouwbare eDNA-methode § Primers ontwikkelen § 2.5 x meer succes in habitats die als geschikt waren beoordeeld • uniek voor doelsoort • kort fragment § Bioinformatisch testen § In het lab testen § In het veld testen • positieve tests à trefkans • negatieve tests à controle Herder et al., 2013 - Visionair 5/18 6/18 1 30-11-15 Detectiekans Soort specifiek onderzoek succesvol § Testen in pilot • Locaties hoge dichtheid • Locaties lage dichtheid • Verschillende habitats • Controle locaties ? § Zelf testen à detectiekans afhankelijk van veel factoren • Monstername (methode, strategie, volume, veldkennis) • Analyse (primers, extracties, PRC, labervaring etc.) Bemonsterde locaties 2011-2015 § Detectiekans = cruciaal voor toepassing in het veld 7/18 8/18 Soortenlijsten uit één monster Soortenlijst à eDNA metabarcoding Tot enkele soorten à met soort specifieke aanpak § Universele primer voor soortgroep Hele soortenlijst à soort specifieke aanpak niet geschikt § Al het DNA van deze soortgroep wordt vermeerderd in PCR • Kunnen maar enkele primers aan PCR toegevoegd à dus monster moet verdeeld worden over PCRs § Het vermeerderde DNA wordt uitgelezen met Next Generation Sequencing (NGS) • Je vindt alleen “verwachte soorten” § Uitgelezen DNA-codes worden vergeleken met een referentie database à soortenlijst 9/18 10/18 eDNA metabarcoding vissen eDNA metabarcoding vissen § Vergelijking KRW bemonstering en eDNA metabarcoding. § Soorten gemist met eDNA-metabarcoding: STOWA, Rijn & IJssel, Brabantse Delta, De Dommel en Vallei en Veluwe Stilstaand water • Veelal kleinere soorten (bv. stekelbaars en vetje) • Soorten in lage dichtheden (1 of 2 individuen in KRW) Aantal soorten gedetecteerd Loca%e eDNA Electrovis Samen Lummerwetering 17 12 18 Terwoldsewetering 8 8 12 Nieuwewetering 11 7 13 Dijkwetering 11 11 13 Met eDNA metabarcoding een gelijk of hoger aantal soorten aangetoond § Algemene soorten niet gemist met eDNA Onderdeel Europese studie samen met Fransen en Denen (Valentini et al 2015) 11/18 12/18 2 30-11-15 eDNA metabarcoding vissen eDNA metabarcoding – relatieve dichtheid § “Snelle soorten” vaak gemist met electrovissen § Dijkwetering (Vallei en Veluwe) - stilstaand eDNA metabarcoding Electrovissen Snoek Baars Baars Zeelt Bittervoorn BiDervoorn Vetje Ruisvoorn Pos Vetje Karper (Cyprinus carpio) Brasem (Abramis brama) Gemist op 2 van de 2 locaties (100% gemist) Gemist op 2 van de 4 locaties (50% gemist) Blankvoorn Blankvoorn Brasem Kolblei Kolblei Snoek Ruisvoorn Pos Karper eDNA fragmenten per soort 13/18 Brasem Kleine modderkruiper Kleine modderkruiper Individuen gevangen per soort 14/18 eDNA metabarcoding – relatieve dichtheid Vervolg eDNA metabarcoding 2015 § Merkske (Brabantse Delta) – snel stromend § Vergelijking met KRW in groter aantal water(typen) eDNA metabarcoding Tiendoornige stekelbaars Snoek Electrovissen Zonnebaars Baars Snoek Riviergrondel Tiendoornige stekelbaars • Soortensamenstelling • Kwantificering (veel factoren spelen een rol!) • Reproduceerbaarheid Baars à Experimentele opzet visvijvers Riviergrondel Kopvoorn Blauwband Karper Driedoornige stekelbaars Brasem Bermpje Bermpje eDNA fragmenten per soort Individuen gevangen per soort 15/18 16/18 Toekomst eDNA voor vismonitoring / KRW? Verder lezen § eDNA in potentie: • goed beeld visstand • niet invasief • gestandardiseerd • kostenbesparend § Verder valideren eDNA methode voor soortensamenstelling en (relatieve) kwantificering § Nieuwe maatlatten? 17/18 18/18 Uitgebreid review www.environmental-dna.nl Do’s and Don’ts eDNA onderzoek (info & publicaties) 3 30-11-15 GebruikvaneDNAdoorGroeneBureaus Huidiggebruikentrends GebruikvaneDNAdoorGroeneBureaus • Iden4fica4evanweefsel/uitwerpselen • Popula4egene4ca • eDNA Kees van Bochove November 2015 Iden4fica4e • Metnamevleermuizenkeutels • SommigebureausnemenstandaardenkeleDNA analysesopalsstelpostinofferte Popula4egene4ca • Popula4egene4cawordtvooralingezetbijgrote projecten. Iden4fica4e • Keutelsvannoordsewoelmuizenzijnvoorzover mijbekendnognietgebruiktvoorinventarisa4e. Popula4egene4ca • Popula4egene4cawordtvooralingezetbijgrote projecten. Voorbeeld:hybridemodderkruipersinNederland 1 30-11-15 Popula4egene4ca • Popula4egene4cawordtvooralingezetbijgrote projecten. Popula4egene4ca • Toekomst:vakerinzeSenomnutvanecoductente evalueren? Voorbeeld:Herkomstpopula4egrootzeegras Foto:Rijkswaterstaat Foto:Rijkswaterstaat eDNA • ~15bureaushebbenditjaargebruikgemaaktvan eDNAdienstenvanDatura. Meestgevraagdesoorten: • Kamsalamander • Heikikker • Grotemodderkruiper • BiServoorn • Kleinemodderkruiper • Waterspitsmuis eDNA • Voorbeeld Grotemodderkruiper: eDNA • Opditmomentvooralgebruiktomafwezigheid aannemelijktemakenvanlas4gteinventariseren soorten. • InteressegroeitomeDNAalsalterna4efte gebruikenomaan/afwezigheidaantetonen. • VooralbijgrotegebiedeniseDNAeeninteressant alterna4ef. eDNA • VoorbeeldbeschermdesoortenWeesp: 2 30-11-15 eDNA • Kwan4ficering? 1,00 rela4eveeDNAconcentra4e Metabarcoding:soortenlijsten • Totnogtoevooralingrotewaterendielas4gte bemonsterenzijn. • Toekomst:Kaderrichtlijnwater? eDNA-toekomst R²=0.795 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0 2 4 6 8 10 12 totaalaantalgevangengrotemodderkruipers eDNA-toekomst • Kwan4ficering? eDNA-toekomst • Kwan4ficering? 12 'Concentra4eeDNA' 10 pHhoog geenorganischmateriaal 8 pHhoog organischmateriaalaanwezig 6 pHlaag geenorganischmateriaal 4 pHlaag organischmateriaalaanwezig 2 0 Levendekreecjes eDNA-toekomst • Testeninhetveld? • PCRinhetveldismogelijk.DNAconcentra4een zuiveringisopditmomentdeboSleneck. • Nietopkortetermijnhaalbaar. ControlemetgeëxtraheerdDNA eDNA-toekomst • Detecterenmacrofauna? • Soort-specifiek:redelijksucces. • Metabarcoding? • Volgendjaar:pilotgestreeptewaterroogever/ plaSeschijhoren. 3 30-11-15 GebruikvaneDNAdoorGroeneBureaus Huidiggebruikentrends Bedanktvoorde aandacht. Kees van Bochove November 2015 4 30-11-15 Inhoud presentatie eDNA als kennisbron voor exotenbeleid eDNA als kennisbron voor exotenbeleid » wat is een (invasieve) exoot Jenneke Leferink » (inter)nationaal beleid Team Invasieve Exoten » EU-verordening Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit » Gebruik eDNA 25-11-2015 Themadag eDNA als technologische innovatie Themadag eDNA als technologische innovatie 2 25 november 2015 Team invasieve exoten (TIE) 25 november 2015 Wat is een (invasieve) exoot onderdeel van Bureau Risicobeoordeling en onderzoeksprogrammering (NVWA) • Exoot = Een plant, dier, micro-organisme of schimmel dat niet van TIE voert deel invasieve-exotenbeleid uit door: nature voorkomt in Nederland en ons land binnenkomt a) Aansturing van exotenonderzoek door menselijk handelen (transport, handel, etc.) (risicoanalyses, monitoring, etc.) b) Advisering • NB. Zelfstandig oprukkende soorten vallen niet c) Risicocommunicatie onder deze definitie (klimaatverandering, etc.) d) Beleidsondersteuning Themadag eDNA als technologische innovatie 3 Themadag eDNA als technologische innovatie 4 25 november 2015 25 november 2015 Invasieve exoten: een paar voorbeelden Invasieve exoot = Een exoot die door vestiging en verspreiding een bedreiging vormt voor de: − biodiversiteit Italiaanse kamsalamander (Triturus carnifex) − (ecosysteem)diensten − volksgezondheid − en/of economie Herkomst: Italië Introductieroute: waarschijnlijk huisdier-/aquariumhandel Impact: hybridisatie met kamsalamander (rode lijst) AcTIE: Risicoanalyse + monitoring + advies (mogelijk elimineren) 5 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 6 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 1 30-11-15 Internationaal beleid Invasieve exoten: een paar voorbeelden Bd Biodiversiteitsverdrag (Convention on Biological Diversity): • Invasieve exoten zijn na habitatverlies en stroperij de grootste bedreiging voor biodiversiteit. Amerikaanse brulkikker (Rana catesbeiana) - Baarlo Herkomst: Noord-Amerika Introductieroute: Huisdierhandel Impact: Ziekte en sterfte onder inheemse amfibieën Hoe: - Overbrengen schimmelziekte ‘Bd’ • Artikel 8h: Ontwikkel beleid om de introductie van soorten die inheemse soorten of ecosystemen kunnen bedreigen te voorkomen. - Predatie AcTIE: Is geëlimineerd in Baarlo Themadag eDNA als technologische innovatie 7 Themadag eDNA als technologische innovatie 8 25 november 2015 25 november 2015 (inter)nationaal beleid (inter)nationaal beleid Biodiversiteitsverdrag (Convention on Biological Diversity) Aanpak van invasieve exoten 1. Preventie 2. Vroegtijdige opsporing & eliminatie Beleidsnota Invasieve Exoten LNV, 2007 EU Strategy on Invasive Alien Species, 2008 Team Invasieve Exoten (TIE) sinds 2009 (NVWA) Nieuwe EU exotenregelgeving 1-1-2015 Themadag eDNA als technologische innovatie 9 3. Beheer gevestigde populaties Themadag eDNA als technologische innovatie 10 25 november 2015 Beleidsnota invasieve exoten (Nederland) 25 november 2015 EU-verordening 1 januari 2015 Actie tegen een exoot als: Datum van inwerkingtreding van de exotenverordening • de exoot reële dreiging vormt voor biodiversiteit Vanaf 1 januari 2015 gaan ‘termijnen lopen’, o.a.: - Binnen 1 jaar eerste soortenlijst (Unielijst) voor goedkeuring in Comité; • maatregelen haalbaar zijn (technisch, kosten, draagvlak) Vroegtijdige opsporing en snelle uitroeiing: - Binnen 1 jaar functionerende structuur voor importinspecties; • negatieve bij-effecten van ingrijpen acceptabel zijn (bijvoorbeeld milieuvervuiling door pesticiden) - Binnen 18 maanden na vaststellen Unielijst surveillancesysteem - Binnen 18 maanden na vaststellen Unielijst pathway-analyse uitgevoerd door LS. 11 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 12 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 2 30-11-15 EU-verordening EU-verordening Soorten op de Unielijst mogen niet opzettelijk: Vroegtijdige opsporing en snelle uitroeiing a) op het grondgebied van de Unie worden binnengebracht; Officiële grenscontroles b) worden gehouden; c) worden gekweekt, ook niet in een gesloten omgeving; d) naar, uit of binnen de Unie worden vervoerd; e) in de handel worden gebracht; q Voorkómen van opzettelijke introducties van Unielijstsoorten Surveillance / toezichtsysteem q Doel: nieuwe populaties van Unielijstsoorten snel ontdekken f) worden gebruikt of uitgewisseld; q Dekt gehele nationale grondgebied af, inclusief mariene gebied g) worden toegestaan zich voort te planten, te worden gekweekt of geteeld, ook niet in een gesloten omgeving; h) worden vrijgelaten in het milieu. Themadag eDNA als technologische innovatie 13 Themadag eDNA als technologische innovatie 14 25 november 2015 EU-verordening 25 november 2015 eDNA in beleid exoten Vroegtijdige opsporing en snelle uitroeiing LS moeten na detectie van een populatie van Unielijstsoort: q Binnen 3 maanden na notificatie uitroeiingsmaatregelen nemen q De populatie volledig en permanent te verwijderen, rekening q In 2014 heeft RAVON (e.a) in opdracht van TIE de voordelen en beperkingen in beeld gebracht voor gebruik eDNA bij opsporen invasieve exoten: • met name geschikt voor aquatische habitats houdend met ongewenste effecten (mens, milieu, niet doelsoorten) • hogere trefkans bij lage dichtheden ->vroeg stadium invasie Effectmonitoring uitvoeren • nulwaarnemingen (soort is niet aanwezig) betrouwbaarder -> signalering en monitoring effect bestrijding • goedkoper bij moeilijk waarneembare soorten • soortspecifiek (geen determinatiefouten) • toepasbaar in meer watertypen • geringe verstoring • lagere kans op onbedoeld verspreiden invasieve exoten en ziekten Themadag eDNA als technologische innovatie 15 Themadag eDNA als technologische innovatie 16 25 november 2015 25 november 2015 eDNA in beleid exoten eDNA in beleid exoten Beperkingen van de eDNA-methode: eDNA te gebruiken bij onderzoek naar recente • nog geen goede inschatting van dichtheden • geen informatie over aanwezigheid verschillende levensstadia. -> geen informatie of soort zich voortplant • geen onderscheid tussen hybriden en de moedersoort • alleen informatie over aan- of afwezigheid van soort, geen aanvullende informatie over bv gezondheid • monstername liefst door personen met voldoende ecologische kennis van doelsoort 17 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 aanwezigheid van soorten: • eerder ontdekken van nieuwe populaties van invasieve exoten • Plannen van beheersacties • monitoring eliminatieacties van invasieve exoten 18 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 3 30-11-15 eDNA in beleid exoten eDNA in beleid exoten Voor eliminatie is vroegtijdige opsporing gewenst: • meer kans op succes totale uitroeiing • lagere kosten • minder effect op ecosysteem • minder maatschappelijke onrust Op concept-unielijst staan relatief veel invasieve exoten die in water voorkomen. Sommige nog niet wijdverspreid, o.a.: Amerikaanse brulkikker Geknobbelde Amerikaanse rivierkreeft Californische rivierkreeft Rode Amerikaanse rivierkreeft Marmerkreeft Rosse stekelstaart Amoergrondel Waterwaaier Waterhyacint Verspreidbladige waterpest Kleine waterteunisbloem eDNA mogelijk in te zetten bij lokale soorten die visueel moeilijk op te sporen zijn 19 Themadag eDNA als technologische innovatie 20 25 november 2015 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 eDNA in beleid exoten eDNA in beleid exoten eDNA al gebruikt bij: Amerikaanse brulkikker eDNA al gebruikt bij: Italiaanse kamsalamander Doel: Monitoring of bestrijdingsactie in Baarlo Doel: verspreiding bepalen effectief was: In 2013: watermonsters in omgeving bekend de vijvers waar de kikker voorkwam zijn na de verspreidingsgebied eliminatieacties een aantal keren bemonsterd. Is de soort echt weg of niet meer waargenomen? 21 Themadag eDNA als technologische innovatie 22 25 november 2015 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 eDNA in beleid exoten eDNA in beleid exoten eDNA al gebruikt bij: Aziatische modderkruiper Mogelijke kansrijke ontwikkeling: Doel: verspreiding bepalen en effect bestrijding eDNA- metabarcoding (NVWA medefinancier) Lijkt zeer geschikt voor gelijktijdige detectie Eerste waarneming in NL in 2012 (Tungelroyse beek) meerdere soorten. Bijvoorbeeld onderzoek soorten in eDNA gebruikt om precieze verspreiding vast te ballastwater. stellen + (op termijn) effectiviteit van de acties 23 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 24 Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 4 30-11-15 Bedankt voor uw aandacht! Vragen? 25 [email protected] Themadag eDNA als technologische innovatie 25 november 2015 5 KRW-monitoring en beoordeling 4 kwaliteitselementen bepalen biologische toestand van water eDNA als basis voor uitvoering van KRWmonitoring? Netwerk Groene Bureaus algen macrofauna vis Roel Knoben, Royal HaskoningDHV 25 november 2015 eDNA NGB 25-11-2015 Knelpunten monitoring macrofauna § § § § waterplanten Page 2 22 June 2012 2 Macrofauna projecten 2014-2016 Specialisten voor routinewerk Sommige larvale stadia problematisch Niet uniform, niet controleerbaar Arbeidsintensief en kostbaar (1000 eu/monster) 1) Barcoding aquatische organismen 2) Ontwikkeling van eDNA methodiek voor inventarisatie van aquatische biodiversiteit Kunnen DNA technieken deze nadelen ondervangen? Page 3 2015 Page 4 2015 Ontwikkeling methodiek Principe: DNA Barcodes 2 onderzoekssporen: § watermonster: lage concentratie DNA sporen AATCGGACTTCGATTCGGAAC… 650bp 3,2 miljard Mitoch DNA Marker niek n tech en ssinge z e Bew l toepa Vee Page 5 2015 § grootste besparing mogelijk op uitzoeken in veld § organismen-monster (blender): hoge concentratie DNA Barcode § besparing op determinatie in het laboratorium § Pilot: macrofauna: kevers, wantsen Page 6 2015 1 KRW monitoring: wat is nodig? § Monstername protocollen: KWR, Koeman en Bijkerk § Ontwikkeling extractie: KWR § Betrouwbare DNA methodiek: BaseClear, Naturalis, KWR § Bio-informatica: BaseClear Is KRW beoordeling met eDNA mogelijk? § Bibliotheek barcodes en vouchers: Naturalis, EIS § Toepassing KRW maatlat Macrofauna maatlat: • soortensamenstelling • abundantie Royal HaskoningDHV Page 7 2015 Page 8 2015 Principe KRW maatlat KRW maatlat macrofauna 1 zeer goed - - - Kenmerkende soorten Dominant positieve soorten Dominant negatieve soorten (werkt met abundantie) goed EKR macrofauna matig beken 0 ‘druk’/pressure eDNA NGB 25-11-2015 Page 9 22 June 2012 Soorten: traditioneel vs eDNA? ‘totale’ gemeenschap fauna op meetpunt eDNA monster traditioneel netmonster eDNA NGB 25-11-2015 Page 10 2015 Page 11 22 June 2012 indicatie: alle soorten teruggevonden ‘totale’ gemeenschap fauna op meetpunt eDNA monster traditioneel netmonster eDNA NGB 25-11-2015 Page 12 22 June 2012 2 KRW beoordeling: genus vs species Aantal barcodes + voucher per ‘orde’ § 2260 soorten, 680 klaar § 1209 KRW , 450 klaar Soort versus genus: M10, 800 monsters R5, n=2500 Page 13 2015 Page 14 2015 KRW beoordeling (Stefan Kasemier,2015) Voldoen aan Intercalibration Guidance Presentie ipv abundantie: M10, 800 monsters R5, n=2500 Page 15 2015 Page 16 2015 (Stefan Kasemier,2015) Nieuwe of gereviseerde maatlat fitten Tussenstand KRW beoordeling Exacte vergelijking vindt komende weken plaats tradtioneel - - - Page 17 2015 water organismen Opbouw collectie vouchers en barcodes gaat hard Soortniveau lijkt haalbaar, genus zou ook goed werkbaar zijn Ontbreken abundantie parameter lijkt overkomelijk Page 18 2015 3 Conclusies Technisch: § eDNA / metabarcoding biedt goede perspectieven voor KRW beoordeling van macrofauna, tegen ca 30% van kosten § Europese Commissie staat open voor nieuwe technieken; is al aangekaart in europese circuit Juridisch: § Een nieuwe of gereviseerde maatlat vergt nog intercalibratie Dank voor jullie aandacht § Een nieuwe maatlat betekent geen ander zicht op kwaliteit van oppervlaktewater Page 19 2015 Page 20 2015 4 30-11-15 EnvironmentalDNA RoelStrijkstra,Altenburg&Wymenga Sterkepunten • TreCanshoogbijlokaalonderzoekin stabielesituaGe • PosiGevenookechtposiGef • Soortenpaletnietinvasiefvaststellen Beperkingen InschaMngpopulaGegrooNe InschaMngpopulaGeopbouw Nietallesoortenbeschikbaar VeelonduidelijkheidovernegaGeven OnzekerheidoverhoudbaarheidDNA Onzekerheidoververdunning Onzekerheidoverhoeveelheiduitgescheiden DNA • Ecologischekennistochnodig • • • • • • • Twijfels • • • • • BedrijfsvoeringenacceptaGe • • • • • Kostenaspect Juridisch HoudingRVO/Provincies Houdingopdrachtgevers VerdringingecologischeexperGse DeployvandegemalenModderkruiper EcologischrelevanGe RelaGetotlocaGe Afstandtotbron Waterverplaatsing Onderzoeknodig Versnelling/vereenvoudigingmethodiek Goedkopermaken Zelfuitvoeren Protocollenverzamelen,handelenen labwerk • AccreditaGe • • • • 1 30-11-15 Vraag • Zijnweeraantoe? • Wetenwegenoeg? Stellingen • AcceptaGedoorbevoegdgezagmoet geregeldworden • Kosten/batenmoetenwordenberekend • OmslagpunttussenklassiekeneDNA bepalen Stellingen • Erwordtteveelverwachtvandemethode • HetiseenteopGmisGschverhaal,belo\es nietgestaafd • Erwordtteweinigonderzoekgedaannaar prakGscheimplicaGes • Hetisvoorlopignietmogelijkomde toepasbaarheidteverbeteren PerspecGeven? • Individueleherkenningsoorten • Individueleherkenningindividuen • Veldtest 2
