Sapkota, R., Winding, A., Stæhr, P.A.U., Andersen, N.R., Buur, H., Hablutzel, P. 2023. Use of metabarcoding to detect non-indigenous species in Danish harbours: Methods comparison. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 30 pp. Technical Report No. 267
https://dce2.au.dk/pub/TR267.pdf
Denne rapport præsenterer en sammenligning af tre forskellige tilgange til at detektere ikke-hjemmehørende arter (non-indigenous species: NIS) i det marine miljø: konventionel overvågning med flere forskellige indsamlingsmetoder og to miljø-DNA (eDNA) baserede metoder: qPCR artsspecifikke detektionssystemer og metabarcoding med tre forskellige primersæt analyseret med to forskellige bioinformatiske pipelines. Konventionel NIS-detektion er tidskrævende, hvilket begrænser en tidlig og hurtig detektion. eDNA baseret detektion er derfor foreslået som et alternativ, da eDNA er mindre invasivt, formodes at dække et større område og potentielt har et højere detektionsniveau. I 2021 blev NIS overvåget i seks danske havne med konventionelle metoder og NIS-specifikke qPCR detektionssystemer. Ved denne overvågning blev eDNA indsamlet fra vandprøver og begroningsplader fra tre stationer i hver af seks havne. I nærværende projekt blev dette eDNA anvendt til metabarcoding med tre primersæt: 18S rDNA, cytochrome oxidase I (COI) og 12S rDNA, målrettet mod henholdsvis eukaryoter, invertebrater og fisk. Resultaterne viser det højeste antal NIS detekteret ved metabarcoding og det laveste antal detekteret med qPCR. Sammenfald mellem påviste arter var begrænset: kun tre NIS blev fundet med alle tre metodiske tilgange, mens metabarcoding fandt mange arter, som ikke blev fundet ved qPCR og konventionel prøvetagning. Begge eDNA-metoder påviste fisk og planktonarter, hvilket ikke var muligt med de anvendte konventionelle metoder. Metabarcoding data blev analyseret ved hjælp af to forskellige bioinformatiske pipelines (hhv. DCE og VLIZ). Mens VLIZ påviste flest NIS (40 mod 30 med DCE) detekterede DCE-pipelinen NIS i flere prøver end VLIZ. Metabarcoding (DCE-pipeline) viste, at ca 1/3 af de påviste NIS findes i de fleste havne. En direkte sammenligning mellem qPCR og metabarcoding (DCE-pipelinen) viste, at sammenfaldet i artsdetektionen steg, jo flere prøver man sammenlignede. På trods af disse forskelle, vurderes metabarcoding at kunne berige NIS detektionen foretaget med konventionelle metoder og qPCR detektionssystemet. Metabarcoding er således den eneste metode, som både registrerer fastsiddende, mobile og planktoniske organismer, den er nem og billig at gennemføre, og gør det muligt at detektere helt nye NIS for danske farvande. Dog er der et behov for at standardisere og optimere bioinformatik pipelines, og ligeledes bør referencedatabaserne for marine arter i danske farvande optimeres.
