PLoS ONE: Moleculair genetische analyse van de maaginhoud onthult Wild Kabeljauw voeden met Piscine reovirus (PRV) Infected Atlantische zalm van oorsprong uit een Commercial Fish Farm

Abstract

In maart 2012 vissers die actief zijn in een fjord in Noord-Noorwegen meldde het vangen van kabeljauw, een inheemse vissen vormen een economisch belangrijke mariene visserij in deze regio, met ongewone prooi in hun maag. Er werd gespeculeerd dat deze Atlantische zalm, die niet typisch is prooi voor kabeljauw in deze tijd van het jaar in de kustzone zou kunnen zijn. Deze waarnemingen werden daarom gerapporteerd aan de Noorse Directoraat van visserij als een vermoedelijke interactie tussen een lokale viskwekerij en deze commerciële visserij. Statistische analyses van genetische gegevens van 17 microsatelliet markers gegenotypeerd op 36 gedeeltelijk afgebroken prooi, monsters van zalm uit een lokale viskwekerij, en monsters uit de dichtstbijzijnde wilde populatie toegestaan ​​de volgende conclusies: 1. De prooi waren Atlantische zalm, 2. Deze zalm is niet afkomstig van de plaatselijke wilde populatie, en 3. de lokale boerderij was de meest waarschijnlijke bron van deze prooi. Aanvullende tests toonden aan dat 21 van de 36 prooi waren geïnfecteerd met piscine reovirus. Terwijl het mogelijke verband tussen piscine reovirus en de ziekte hart en skeletspier ontsteking is nog in wetenschappelijk debat, had deze ziekte sterfte van grote aantallen zalm veroorzaakt in de boerderij in de maand voorafgaand aan de opmerkingen van de vissers. Deze analyses geven nieuwe inzichten in de interacties tussen gedomesticeerde en wilde vis

Visum:. Glover KA, Sørvik AGE, Karlsbakk E, Zhang Z, Skaala Ø (2013) Moleculair genetische analyse van de maaginhoud onthult Wild Atlantische Kabeljauw voeden met Piscine reovirus (PRV) Infected Atlantische zalm van oorsprong uit een Commercial Fish Farm. PLoS ONE 8 (4): e60924. doi: 10.1371 /journal.pone.0060924

Editor: Martin Krkosek, Universiteit van Toronto, Canada

Ontvangen: 3 oktober 2012; Aanvaard: 4 maart 2013; Gepubliceerd: 19 april 2013

Copyright: © 2013 Glover et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Deze studie werd gefinancierd door de Noorse ministerie van Visserij. De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Een van de belangrijkste milieu-uitdagingen in verband met de commerciële kweek van Atlantische zalm ( Salmo salar
L.) in mariene pens is insluiting. In Noorwegen, waar de statistieken voor het aantal gemelde ontsnapte gevangenen worden geregistreerd door de Noorse Directoraat Visserij (NDF), heeft de jaarlijkse aantallen vluchtelingen is in de honderdduizenden voor de meeste jaren in de periode 2000-2011 [1]. Echter, de ware jaarlijkse aantal vluchtelingen zijn naar schatting in de miljoenen als gevolg van onderrapportage [2]. Gekweekte vluchters kunnen verspreiden over lange afstanden [3], [4], mag binnenkomen rivieren [5], en kan een scala aan te tonen ecologische [6] en genetische interacties [7] - [12] met wilde soortgenoten. Zo is het algemeen aanvaard dat gekweekte vluchters vormen een potentiële bedreiging voor de integriteit van de inheemse bevolking.

De toepassing van moleculair-genetische methoden voor het behoud van de natuur en het beheer van de visserij doeleinden, waaronder forensische gevallen voor de rechtshandhaving en regelgeving uitbreiding [13]. Typische wildlife forensische toepassingen variëren van soorten identificaties voor morfologisch identificeerbaar weefsels en samples, om de bevolking van herkomst identificaties voor personen die verdacht werden te hebben genomen van locaties waar de oogst wordt gereguleerd of illegaal [14], of zelfs ten onrechte beweert [15]. Analyse van de maag en uitwerpselen content van roofdieren is ook op grote schaal uitgevoerd, en op voorwaarde dat de identificatie van de prooien op het soort [16] - [20]., Familie [21], en zelfs individuele sample niveau [22]

de NDF zijn verantwoordelijk voor de ontwikkeling en implementatie van de aquacultuur regelgeving in Noorwegen. Terwijl de ontsnapping van vis uit de commerciële aquacultuur installaties is niet illegaal in Noorwegen, zijn boeren wettelijk verplicht om ontsnapping te melden van hun boerderijen. Ondanks dit, onderrapportage vormt een grote uitdaging voor de NDF. In reactie op deze situatie, genetische methoden voor de identificatie van vluchtelingen terug naar hun boerderij van oorsprong zijn vastgesteld en heeft geleid tot boetes voor bedrijven gevonden in strijd met de regelgeving [23], [24].

In maart 2012 , lokale vissers die actief zijn in een fjord in Noord-Noorwegen meldde het vangen van kabeljauw ( Gadus morhua
L.), die een belangrijke commerciële visserij vormt in deze regio, met ongewone prooi vis in hun maag. De meeste van deze buit ongeveer 30-35 cm lang waren, werden gedeeltelijk of sterk afgebroken en als zodanig was een uitdaging om ze allemaal morfologisch te identificeren (fig. 1). Toch hebben ze er niet uit als haring ( Clupea harengus
L.) of kleiner gadoid soorten die een belangrijk onderdeel van het dieet van de kabeljauw te vormen in deze regio [25], [26], en het werd gespeculeerd door verschillende vissers die deze kunnen Atlantische zalm zijn. Terwijl de Atlantische kabeljauw zijn bekend om Atlantische zalm smolts bij de migratie van zoet water innemen in estuariene en mariene milieu [27], [28], binnen een paar weken van het invoeren van het mariene milieu in het late voorjaar en de vroege zomer, smolts zijn doorgaans links fjord ruimtes en migreren naar oceanische voedselgebieden. Als zodanig werd kabeljauw inname van wilde zalm van de waargenomen omvang en de tijd van het jaar op deze locatie ongebruikelijke beschouwd door de lokale vissers, en de situatie dan ook gemeld aan de NDF als een vermoedelijke interactie tussen een lokale zalmkwekerij en deze commerciële visserij. Hier melden wij de analyse van de prooi in het oog op de volgende vragen: 1. Welke soorten zijn deze prooien, 2. Als ze zalm, is het mogelijk om ze te identificeren als wilde of gekweekte (dat wil zeggen, dit is een zeldzame natuurlijke verschijnselen of is het een door de mens veroorzaakte), en 3. Als ze gekweekte Atlantische zalm, hebben ze afkomstig zijn van een lokale boerderij?

Materialen en methoden

methodologische aanpak

deze studie werd ontworpen om de drie vragen die in de inleiding pakken. Diagnostische markers voor de identificatie van forel ernstig aangetaste Atlantische zalm en regenboogforel ( Oncorhynchus mykiss
) weefsels zijn recent ontwikkeld [29]. De eerste poging tot identificatie van de prooi werd met sterk polymorfe microsatelliet merkers gewoonlijk in Atlantische zalm populatiegenetica uitgevoerde projecten. De reden hiervoor was tweeledig. In de eerste plaats met het oog op de vragen 2 en 3 te beantwoorden, zou een allel-frequentie-profiel nodig zijn voor elk van de prooi in orde tegen de allel frequentie profielen van gekweekte en wilde zalm in de regio aan te passen. Ten tweede, een combinatie van eerdere ervaringen met deze microsatelliet merkers op gedeeltelijk afgebroken monsters, met controle van de prooi suggereerde dat als ze inderdaad Atlantische zalm, kan het mogelijk zijn om de monsters succesvol genotype met deze microsatellieten.

monsters

Dit onderzoek is gebaseerd op een fjord in Noord-Noorwegen. Om juridische redenen, de exacte locaties van de kabeljauw gevangen in deze studie, en de lokale viskwekerij waarvan monsters werden genomen, blijven anoniem. Onder toezicht van de NDF, een totaal van 36 prooi werden bemonsterd uit kabeljauw magen door lokale vissers (1-3 prooi per maag kabeljauw, alle kabeljauw gevangen in de periode maart-april 2012). Deze kabeljauw werden gevangen in het kader van een commerciële oogst en waren dood op hun magen worden bemonsterd. Derhalve werden geen specifieke vergunningen voor het bemonsteren van de kabeljauw magen in deze studie. Beide Noord-oosten Arctische kabeljauw (NEAC) en Noorse kust kabeljauw (NCC) is bekend dat ze de basis van deze commerciële visserij vormen in deze tijd van het jaar in deze regio. Echter geen monsters of gegevens werden geregistreerd van deze kabeljauw en daarom is het niet mogelijk deze vis van beide, niet uit.

Alle kabeljauw werden gevangen bij een van zes locaties in de onmiddellijke nabijheid van de enige vissen boerderij in de regio met zalm overlapping in omvang met de prooi, of tot een maximum van 20 km verder in de fjord. In aanvulling op de 36 prooi gevangen kabeljauw magen, één zalm bericht jonge vis, gevangen in het toezicht op de netto zich direct naast de enige zalmkwekerij in deze regio, werd bemonsterd (deze persoon vis wordt hierna aangeduid als "de ontsnapte gevangene", en was even groot als de prooi). Uit al deze monsters werden twee weefselmonsters per individuele genomen voor later genetische analyse.

Monsters van zalm uit de enige boerderij in het fjord dat de vis overlapping in omvang met de prooi werden ook verzameld. Deze vissen werden bemonsterd door personen die werkzaam zijn bij de NDF. Er zijn geen specifieke vergunningen nodig waren om deze vissen te proeven, hoewel de viskweker gaf toegang tot hun boerderij. De dichtstbijzijnde alternatieve boerderij teelt van vis overlapping in omvang met de prooi bevond zich meer dan 100 km (120 km afstand van de meest afgelegen vangst van kabeljauw) en niet gezien als een waarschijnlijke bron, en dus niet in de steekproef. Van de lokale boerderij, een totaal van drie monsters, elk bestaande uit ca. 47 vissen werden onttrokken aan drie afzonderlijke kooien. Dit vertegenwoordigde de drie genetische groepen van vis op de boerderij, en is in overeenstemming met de sampling protocol voor het vaststellen van een genetische basis voor de identificatie van vluchtelingen terug naar hun boerderij van oorsprong [23], [24].

Een monster van wilde Atlantische zalm, was afkomstig van de dichtstbijzijnde rivier en in de directe omgeving waar de kabeljauw met prooi in hun magen werden gevangen ook opgenomen in deze studie. Deze wilde zalm steekproef bestond uit 101 volwassenen gevangen genomen door hengelen in de rivier in de seizoenen 2007 en 2008. Aangezien deze vissen werden gevangen genomen en vervolgens gedood voor consumptie door sportvissers, geen vergunningen voor het nemen schaal monsters van deze dode vissen werden verplicht.

Disease status op het landbouwbedrijf

hart en skeletspier ontstekingen (HSMI) is een besmettelijke ziekte [30] wordt gekenmerkt door uitgebreide ontsteking en multifocale necrose van myocyten in hart en rode spieren [31]. Een nieuw virus, piscine reovirus (PRV) is onlangs ontdekt in vis met HSMI. Dit virus wordt geassocieerd met de ziekte, toont verhoogde virale lading in zieke vis en potentieel verantwoordelijk voor de ziekte [32], [33]. Echter, PRV infecties komen vaak voor bij gekweekte zalm in Noorwegen, en is ook aangetoond bij gezonde vis, waaronder wilde zalm [34]. Daarom is de rol van de PRV in HMSI blijft onder debat [34].

In de periode januari-februari 2012 (dat wil zeggen, een paar weken voor de ontdekking van de zalm-achtige prooi in de magen van wilde kabeljauw) , de lokale boerderij gerapporteerde verlies van ongeveer 55.000 vis (gegevens van NDF boerderij biomassa register). De veroorzakende ziekte werd vervolgens gediagnosticeerd als HMSI in februari 2012. Deze diagnose was gebaseerd op klinische analyses van vis op het bedrijf door een lokale dierenarts en werd vervolgens door de Noorse Veterinair Instituut bevestigd middels histopathologie (derhalve de aanwezigheid of afwezigheid van PRV in deze zieke vis is niet bekend).

door de achtergrond informatie over de status van de ziekte op het bedrijf, monsters van de prooi gevangen kabeljauw magen, en de single ontsnapte, werden geanalyseerd op de aanwezigheid van PRV. Dit was op de basis dat PRV aanwezig is in de prooi en de ontsnapte zouden zijn als ze afkomstig zijn van de boerderij waar HMSI sterfte had veroorzaakt. PRV is ook aanwezig in wild Noorse zalm (ook vis niet weer HMSI), zij het in een lagere frequentie dan bij gekweekte ontsnapte zalm (13,4% vs. 55,2% prevalentie respectievelijk) [34]. Hoewel dit virus kenmerkend wordt geïdentificeerd hart of hoofd-niermonsters, vanwege de verslechterde toestand van de prooi slechts spier monsters beschikbaar waren voor deze test. Analyses werden uitgevoerd door een real-time PCR-analyse bedrijf, PatoGen Analyse AS, geaccrediteerd volgens de internationale norm ISO 17025. De monsters werden geanalyseerd op PRV RNA PatoGen in overeenstemming met hun in-house methoden voor Real Time PCR met behulp van een test ( "PRV -ST ') gericht op de L3-gen, eerder gesequenced [32]. De sequenties van de voorwaartse en reverse primers voor deze test zijn 5'-TCAACCACCTCCACACAAAAGA-3 'en 5'-AACGAGTTGTGCGTGTGCC-3' respectievelijk, en de probe VIC-5'-TTGGGATGTCGACGTTCT-3 '. De standaard curve op basis van tienvoudige verdunningen in drievoud had een helling van -3,25 (R ^{2 = 0,998) en de efficiëntie (E = [10 1 /(- helling)] - 1) was 1,030. De cut-off C _{T-waarde was 37,0. De PRV-ST-analyse werd niet erkend op het moment van de analyse en dit werk is de eerste keer dat deze markers, geproduceerd door PatoGen AS, zijn gepubliceerd.}}

Moleculaire genetische analyse

DNA-extractie was uitgevoerd in 96-well formaat met behulp van een in de handel verkrijgbare kit (Qiagen DNeasy®96 Blood & Tissue kit). Elke 96-putjesplaat inclusief twee blanco's als negatieve controles. Routine genotypering control speelt een rol bij standaard genotypering in het laboratorium IMR [35], [36]. Dus elk van de afzonderlijke prooi de ontsnapte tweemaal geïsoleerd op genotypering consistentieregeling. DNA kwantiteit en kwaliteit werd niet gemeten.

Alle monsters werden onderworpen aan genotypering met een set van 18 microsatellieten die worden gebruikt in het laboratorium voor Atlantische zalm genetica projecten. Deze loci werden versterkt in drie multiplexen, met behulp van standaard protocollen voor verse weefsels (volledige genotypering voorwaarden verkrijgbaar bij de auteurs op aanvraag); SSsp3016
(Genbank nr. AY372820), SSsp2210
, SSspG7
, SSsp2201
, SSsp1605
, SSsp2216
[37], Ssa197
, Ssa171
, Ssa202
[38], SsaD157
, SsaD486
, SsaD144
[39], Ssa289
, Ssa14
[40], SsaF43
[41], SsaOsl85
[42 ], MHC I
[43] en MHC II
[44]. PCR-producten werden geanalyseerd op een ABI 3730 Genetic Analyser en bemeten door een 500LIZ ™ size-standaard. De ruwe gegevens werd handmatig gecontroleerd twee keer vóór de uitvoer voor statistische analyse. Geen genotypering inconsistenties werden waargenomen bij deze re-geanalyseerde monsters.

Statistische analyse

Als een DNA-profiel met succes is opgericht voor het individu prooi, de enige ontsnapte, de lokale boerderij en wilde zalm uit een bevolking in de regio, een aantal statistische tests, vaak in populatiegenetica studies uitgevoerd, werden uitgevoerd op deze gegevens. Dit was met het oog op de eerste plaats te pakken drie vragen gesteld in de inleiding. Voor deze proeven werd de enige ontsnapte gepoold met de prooivis basis piloot analyse documenteren genetisch zeer vergelijkbaar met de prooi (zie resultaten) zijn. Zo deze analyses, de prooi monster ook de interne ontsnapte.

Ten eerste, de gegevens zijn gerangschikt in een populatiegenetica programma (MSA) [45], die werd gebruikt om een ​​reeks samenvattende statistieken berekenen, en input-bestanden voor andere programma's. Daarna werden de gegevens geanalyseerd Genepop V3.3 [46] van gen verschillen, Hardy Weinberg-evenwicht en verbindingsevenwichtsafwijking tussen paren loci in monsters te berekenen. De Fishers exact test (demorization 10 000, 100 batches, 5000 iteraties) is uitgevoerd om te testen op statistische significantie. Het programma LDNE [47] zoals gebruikt voor de effectieve populatiegrootte berekenen ( Ne
) voor elk van de monsters. Dit programma maakt gebruik van één monster benadering voor het schatten Ne
basis van de mate van LD waargenomen in een monster.

Genetische identificatie van de prooi werd uitgevoerd door twee verschillende maar complementaire methodologische benaderingen. Eerst, genetische overdracht via de Rannala & methode Mountain van berekening [48] zoals geïmplementeerd in het programma GeneClass2 [49] werd uitgevoerd. Hier, de monsters van de boerderijen en de wilde vis werden gebruikt als de vooraf bepaalde potentiële prooi (d.w.z. de genetische basislijn). Daarna werd de directe genetische opdracht uitgevoerd. Bij deze methode elke onbekende vis (d.w.z. de afzonderlijke prooivissen) in het referentiemonster dat het lijkt op de meeste. Een beperking met directe toewijzing oa dat de potentiële bronpopulatie elk van de onbekende monsters ongeacht de absolute mate van overeenstemming. Deze kan in "gesloten systemen" waarin alle mogelijke bronnen van de onbekende monsters worden vertegenwoordigd, maar in situaties zoals de onderhavige, waarin niet alle potentiële bronnen zijn in de basislijn aanvaardbaar zijn, is het belangrijk om een ​​schatting van de mate van krijgen gelijkenis tussen het onbekende monster (s) en elke basislijn monster. Dit wordt bereikt door uitsluiting, en elk individu vergeleken met elk referentiemonster en een waarschijnlijkheid van verbondenheid (of beter gezegd waarschijnlijkheidsdrempel behoren) berekend. In de specifieke situatie hier zouden verwerping van alle beginstalen suggereren dat de prooi afkomstig van een bron niet bemonsterd.

De tweede benadering voor het identificeren van de prooi was om vermenging te berekenen (ook aangeduid als Bayesiaanse clusteranalyse) middels de programmastructuur 2.2 [50], [51]. Individuele vermenging maakt de identificatie en toewijzing van de individuele vis genetische clusters (dat wil zeggen, de bevolking of genetische groepen) zonder "voorafgaande" met betrekking tot de bevolking of de locatie van waaruit elk individueel monster afkomstig is. Deze staat, bijvoorbeeld, de identificatie van individuen die gemengde genetische oorsprong, en de identificatie van individuen bij menging in monsters voornamelijk uit andere genetische groepen. Het programma werd gedraaid met behulp van een mengsel model met gecorreleerde allel frequenties en geen voorafgaande. Runs bestond uit een burn-in van 250 000 MCMC stappen, gevolgd door 250 000 stappen. Het programma werd uitgevoerd met alle monsters gedetailleerd opgenomen, waarbij het aantal van de bevolking ligt tussen k
= 1-8 met 3 runs per k
. De kans dat de data werd uitgezet, en de meest geschikte k
werd bepaald op het punt waar de helling een plateau bereikt [50].

Resultaten

Ondanks het feit dat gedeeltelijk verteerd (afb. 1), microsatelliet DNA-profielen werden met succes verkregen uit alle 36 prooi bemonsterd uit de kabeljauw magen, en de enige ontsnapte gevangen bij het toezicht net buiten de lokale boerderij geplaatst. Terwijl sommige markers niet gescoord in enkele DNA isolaties, bij het combineren van gegevens van beide isolaten (na kruiscontrole aan genotypering samenhang te valideren) slechts twee genotypen ontbraken in totaal 629 mogelijke genotypen voor 37 vissen geanalyseerd 17 microsatelliet loci (dwz > 99% genotypering dekking). Dit leverde zowel overtuigend bewijs dat de prooi inderdaad Atlantische zalm en toegelaten de volgende stap van de identificatie met een populatiegenetica statistische benadering.

Overzichtsstatistieken het gecombineerde monster van de prooi (die de gemeenschappelijke ontsnapte gevangen inbegrepen in netto), monsters van de lokale boerderij en van de rivier aan te tonen verschillende trends (tabel 1). Alle monsters van de boerderij getoonde minder genetische diversiteit dan het monster van de rivier, zoals gemeten door ofwel het totale aantal allelen, of allelische rijkdom die de problemen met verschillende aantallen individuen die elk monster omzeilt. Lagere variatie van polymorfe genetische markers kenmerkend voor vee monsters vergeleken met wilde monsters [52], [53], en is gekoppeld aan het feit dat de monsters vis in een kooi hebben vaak een beperkt aantal ouders [54]. Bijna alle monsters werden HWE echter LD werd waargenomen in zowel het monster Farm 1C, en het monster van prooivis. Ne
was zeer laag in de steekproef van de prooi en twee van de monsters van de boerderijen. In tegenstelling, Ne
was veel hoger in de steekproef van wilde zalm en boerderij monster 1B. Voor al deze samenvattende statistieken, de prooi leek op de boerderij monsters sterk, vooral 1C, terwijl de kamers verschillende parameters weergegeven in het wild monster.

F _{ST is een gemiddelde meting van genetische gelijkenis tussen groepen samples of populaties. Tezamen worden de prooi waren genetisch sterk verschillen om de wilde zalm en iets anders dan de monsters boerderij 1A en 1B (tabel 2). Deze prooi waren genetisch gelijk aan de boerderij monster 1C. Alle boerderij monsters werden genetisch verschillende in het wild monster, het ondersteunen van opmerkingen van de samenvattende statistieken hierboven gepresenteerd.}

Eigen toewijzing simulaties met inbegrip van monsters van de boerderij en de wilde populatie toonde aan dat over het algemeen 70% van de vis in dit aantal monsters correct zou worden toegewezen aan het monster waaruit ze afkomstig zijn. Miss-opdracht is bijna uitsluitend veroorzaakt door gekweekte vis wordt ten onrechte in een alternatief boerderij monster dat de overlappende genetisch profiel tussen deze kooien weerspiegelt geplaatst. Geen van de gekweekte vissen werden ten onrechte toegewezen aan de wilde populatie, en slechts 3 van de 101 wilde zalm werden ten onrechte toegewezen aan één van de gekweekte monsters (allen werden toegewezen aan Farm 1B). Zo, deze simulaties tonen aan bijna volledige potentieel om te bepalen of de prooi vaker afkomstig te zijn van deze lokale boerderij (en dus een door de mens veroorzaakte gebeurtenis) of de plaatselijke wilde populatie (en dus een ongewone natuurlijke gebeurtenis).

Direct opdracht (die het onbekende monster plaatsen, hetgeen in casu het 36 prooi en een zalm ontsnapte meegenomen in een net buiten het bedrijf, in het genetisch meest lijkt referentiemonster) die alle roof en één escapee boerderij in monsters, en geen in het wild monster (fig. 2). Uitsluiting wordt gesteund dit, dat het grootste deel van de prooi en één escapee definitief uit het monster wilde zalm kan worden uitgesloten, terwijl slechts 1 prooi monster van alle gekweekte monsters (en kon worden uitgesloten dat geval de wild monster ook ).

Identificatie van de prooi en de single escapee werd ook uitgevoerd met behulp van vermenging analyse in het programma Structuur (afb. 3). Dit programma houdt geen rekening gehouden met eventuele "strafblad" voor de monsters en elk individu kan een mengsel van genetische groepen of clusters vertegenwoordigen. De waarschijnlijkheid van de gegevens werden uitgezet en het meest geschikte aantal clusters k
, werd bepaald op 4 (het punt waar de helling een plateau bereikt) [50]. Bevestiging van resultaten van andere statistische tests hierboven gepresenteerde, vermenging analyse toonde aan dat er een grote genetische verschil tussen de gekweekte zalm en de wilde zalm in deze dataset, en belangrijker nog, dat alle van de prooi, met inbegrip van de enkele zalm ontsnapte, waren nauw verbonden met genetische clusters vertegenwoordigd in de zalm uit de lokale Noorse boerderij, en niet de lokale wilde populatie. De gegevens voor andere nummers van clusters (ie, k
ingesteld tussen 2-8) leverde identieke resultaten (gegevens niet weergegeven).

Real-time PCR-analyses (PRV-ST-test) gedetecteerd PRV RNA in 22 van de 37 monsters prooi. De positieve monsters vertegenwoordigde 21 prooien van kabeljauw magen en de single zalm gevangen in de controle net buiten het Noorse boerderij geplaatst. C _{T-waarden varieerden 27,8-35,3 (gemiddeld 33,0).}

Discussie

Moleculair-genetische tools om de aquacultuurvoorziening identificeren en in sommige gevallen zelfs de specifieke kooi van oorsprong voor Atlantic zalm [23], [24], kabeljauw [55], [56] en gekweekte regenboogforel [57] vluchters zijn ontwikkeld. Echter, de huidige studie is een nieuwe toepassing van moleculair-genetische methoden om de administratieve instanties te voorzien van de mogelijkheid om commerciële aquacultuur en de interactie met de natuurlijke omgeving te monitoren. Daarnaast is deze studie geeft nieuwe inzichten in de interacties tussen gedomesticeerde en wilde vis

Vier belangrijke conclusies kunnen worden getrokken uit deze analyses. 1. Het gedeeltelijk verteerd en morfologisch moeilijk om prooi te identificeren werden geopenbaard om Atlantische zalm te zijn, 2. op basis van verschillende onafhankelijke genetische parameters, die zalm prooi werden geïdentificeerd als gekweekte en niet de lokale natuurlijke populatie, waaruit blijkt dit een mens wordt geïnduceerd, in tegenstelling tot natuurlijke fenomenen, 3. Ondanks gedeeltelijke digestie, de meerderheid van de prooi en tot de interne ontsnapte uitgevoerd detecteerbare niveaus van PRV. PRV geassocieerd is met de ziekte HSMI [32], [33]. Deze ziekte had aanzienlijke sterfte van zalm veroorzaakt op de lokale boerderij in de onmiddellijke time-periode voorafgaand aan de prooi te worden in het wild gevangen kabeljauw, 4. De genetische profiel van de zalm prooi, en de single ontsnapte, sterk overeen met de genetisch profiel van de vissen in de lokale boerderij. Hoewel genetische gelijkenis is niet eenduidig ​​bewijs van oorsprong [23], rekening houdend met de dichtstbijzijnde alternatief boerderij die deze personen in theorie zou kunnen hebben is ontstaan ​​uit bevond zich meer dan 100 km afstand in een ander fjord, deze analyses op voorwaarde dat de NDF voldoende 'indirect bewijs' om een ​​ingewijde onderzoek naar het bedrijf dat eigenaar is deze commercial aquacultuurvoorziening op basis van mogelijke mis-management.

de zalm boerderij in het studiegebied werd gediagnosticeerd met HSMI slechts enkele weken voorafgaand aan de verschijning van gekweekte zalm in de maag van de lokale kabeljauw. Daarom is de prooi teruggewonnen uit kabeljauw magen onderzocht op de aanwezigheid van PRV, hoewel de virusactiviteit kan dalen na een uitbraak [58]. Ondanks de gedeeltelijke afbraak van de prooi, en het feit dat alleen de spieren monsters beschikbaar waren, werd PRV virus nog steeds ontdekt. Niettemin basis van de analyses hier uitgevoerd, is niet eenduidig ​​te lossen hoe de PRV geïnfecteerde gekweekte zalm ging de natuur. Ze kunnen ziek dode vis gestort in de zee (die een illegale praktijk in Noorwegen zou vertegenwoordigen) en vervolgens ingenomen door de kabeljauw uit de zeebodem, of ze waren vluchters op geantidateerd door de kabeljauw. Gezien het feit dat de boerderij aanzienlijke sterfte van vissen (55000) had ervaren door HMSI in de periode direct voorafgaand aan de zalm werden gevangen in de kabeljauw magen, geven aan dat de vroegere verklaring is de meest waarschijnlijke.

Onafhankelijk van de wijze waarop de vis ging de natuurlijke omgeving, deze studie toont trofische transmissie als een mechanisme voor de interactie tussen de zalmkwekerij en wilde populaties. Terwijl de Atlantische kabeljauw zijn gedocumenteerd te antidateren op wilde Atlantische zalm smolts migreren van zoet water naar de zee [27], [28], Atlantische zalm is niet typisch geantidateerd op door kabeljauw in de tijd van het jaar waarin de huidige studie werd uitgevoerd [25 ], [26]. Bovendien, om onze kennis, deze studie is de eerste documentatie van de Atlantische kabeljauw inname van Atlantische zalm uit een viskwekerij. Aldus is het mogelijk dat de kabeljauw hier onderzochte deel uitmakende van de bevolking in het onderzoeksgebied in deze tijd van het jaar, zijn blootgesteld aan PRV. Het vermogen van PRV virus via inname van geïnfecteerde prooi nieuwe systemen worden verstrekt, is momenteel niet bekend, zoals de gevoeligheid van Atlantische kabeljauw het virus. Echter, PRV werd niet gedetecteerd in 78 kabeljauw noch 850 andere kabeljauwachtigen die onlangs werden bemonsterd in Noorwegen en gescreend op dit virus [59]. Aangezien PRV infecties komen vaak voor bij wilde en gekweekte zalm in Noorwegen, en ook in forel wilde zee ( Salmo trutta
L.) [34], is het waarschijnlijk dat de gemeenschappelijke PRV type is specifiek voor zalmachtigen en dat kabeljauw is niet gevoelig.

Analyse van dierlijke maaginhoud of ontlasting met behulp van moleculaire genetische methoden is op grote schaal toegepast op een reeks van taxa en biologische vragen [19], [60]. Deze werkwijzen zijn voornamelijk uitgevoerd om prooien te identificeren een taxonomische indeling, vaak species, veelal analyse van een enkele of lage aantal genen verstrekken van de taxonomische capaciteit voor de potentiële prooi betrokken soort [17], [18], [20]. Meer recent vooruitgang next generation sequencing zijn krachtige toevoegingen aan deze benaderingen toegelaten, waardoor de zogenaamde als DNA metabarcoding [61]. Terwijl deze studie een technologische vooruitgang voor dergelijke moleculaire genetische werkwijzen vertegenwoordigt, de toepassing van microsatelliet DNA analyse dieetanalyse te legitimeren voorbij een taxonomische indeling is nieuw. Hier was het mogelijk om niet alleen tonen dat de prooi was Atlantische zalm, maar dat de meest waarschijnlijke bron was een lokale boerderij en geen lokale wilde zalm populatie. Tenslotte kon ook aangetoond dat de prooi droeg een virus dat is geassocieerd met een ziekte die significante mortaliteit van gekweekte zalm veroorzaakt. Daarom is deze studie is een uitbreiding van de biologische vragen die via moleculaire genetische analyse van maaginhoud kan worden aangepakt. Andere voorbeelden van dieet analyse die verder gaan dan soorten identificaties omvatten analyse om de familie niveau kinderlijke kannibalisme in het wild [21], en predatie mortaliteit van Atlantische zalm van gekweekte, hybride en wilde ouderschap in een natuurlijke rivier systeem (Skaala niet gepubliceerd) aan te tonen. Ook is de identificatie van de prooien op het individuele niveau zijn uitgevoerd, waarbij microsatelliet analyse van voeding uit Groenland haaien ( Somniosus microcephalus
), samen met een zoektocht van een DNA-register voor alle dwergvinvissen ( Balaenoptera acutorostrata
) onder commerciële oogst meegenomen in Noorwegen [62] mag het aansluiten van de walvissen en haaien vangt, zowel in tijd en ruimte om zowel hun beweging en voeding gewoonten [22] begrijpen.

voor meer dan een decennium, de jaarlijkse gerapporteerde echappement van zalm uit de Noorse viskwekerijen is in de tientallen of honderden duizenden [1]. Dit is waarschijnlijk een onderschatting te wijten zijn aan onderrapportage, en in de periode 1998-2004, wordt geschat dat het gemiddelde jaarlijkse aantal vluchtelingen was 2,4 miljoen [2], die hoger is dan het jaarlijkse aantal van wilde zalm terug te keren naar de Noorse kustlijn te reproduceren in dezelfde periode. Terwijl de aandacht rond de gevolgen van ontsnapte is voornamelijk aan zij levend tegenover dode [7], [9], [63] De onderhavige studie toont aan dat virus geïnfecteerde gekweekte vis aan de omgeving kan worden afgegeven door een methode of andere. De analyses in casu talrijke mogelijkheden te identificeren en volgen deze gebeurtenissen. Gezien de omvang van ontsnapping van commerciële viskwekerijen, dit is een van de belangrijkste mensen veroorzaakte invasies van natief populaties door soorten waarop selectief fokken is. Daarom is deze situatie moet worden gecontroleerd op niet alleen ecologische [6] en genetische [7] - [12]. Interacties, maar ook de ziekte interacties

Dankwoord

Tor Arne Helle, en andere werknemers op het Noorse Directoraat Visserij worden bedankt voor hulp bij de coördinatie van monsters genomen van de vissers, en het verzamelen van achtergrondinformatie.

• PLoS ONE: Serum apolipoproteïnen CI en C-III worden gereduceerd in maagkankerpatiënten: Resultaten uit MALDI-Based Peptidoomanalyse en Immuno-gebaseerde klinische Assays
• Maagpijn Remedies