NFR : Avansert overvåking av introdusert krepsepest (Aphanomyces astaci) for bedre forvaltning av truet ferskvannskreps

Transkript

1 NFR : Avansert overvåking av introdusert krepsepest (Aphanomyces astaci) for bedre forvaltning av truet ferskvannskreps Prosjektleder: Trude Vrålstad Prosjektstipendiat: David Strand Veterinærinstituttet og Universitetet i Oslo

2 NFR : Avansert overvåking av introdusert krepsepest (Aphanomyces astaci) for bedre forvaltning av truet ferskvannskreps Prosjektpartnere og kompetanse Veterinærinstituttet (N) UiO (N) NINA (N) Fiskeriverket (S) Universitetet i Kuopio (F) EVIRA (F) Oppstart: 17/11-08 Veterinærmedisin Marin biologi /Marin botanikk Bioinformatikk/ Biostatistikk Epidemiologi Molekylærbiologi/ DNA-teknologi Astacologi Mykologi Akvatisk økologi

3 Aphanomyces astaci Vann Eggsporesopp Livssyklus parasittisk fase i kreps zoosporer og cyster i vann Illustrasjon: Trude Kreps

4 Prosjekt Relevans Bakgrunn Aphanomyces astaci fra uskyldig parasitt til dødelig patogen Nordamerikansk ferskvannskreps ~ Naturlig vert for Aphanomyces astaci ~1995? David Alderman, CEFAS, UK (with permission) Krepsepest (A-sykdom / liste 3 sykdom)

5 Edelkreps (Astacus astacus) rødlistet, sterkt truet Naturlig utbredelse i 39 europeiske land Eneste store ferskvannskreps i Nord Europa Viktig art økologisk, sosialt og økonomisk Norge ansvarsland

6 1998 Krepsepest i Norge , , 1991, 1993, 1995, ,1974 Repeterte utbrudd Reintroduksjon (mislykket) Manglende kunnskap Råd til forvaltningen upresise Nye DNA-baserte verktøy Bekrefter usikre utbrudd Gir sikre raske, diagnoser Uunyttet potensial for overvåkning

7 Forvaltning av edelkreps /overvåkning av krepsepest Overvåkning av friske krepsevann og vassdrag Lite ressurser, de fleste bestander overvåkes ikke Prøvefiske, bestandsestimering (Steinsfjorden) Årlig krepsing bidrar til noe oversikt Overvåkning av smittede krepsevann og vassdrag Burforsøk kreps som levende agn Død kreps sendes Veterinærinstituttet for analyse Krepsepest? Tiltak iverksettes / opprettholdes (forskrifter, forbud)

8 Signalkreps Signalkreps (Pacifastacus leniusculus), svartelistet Naturlig utbredelse i Nord Amerika Innført i Sverige i 1960 pga manglende biologisk innsikt Utsettinger i stor skala fra Sekundære utsettinger fra Sverige til andre land (lovlige og ulovlige) 95-97% av Sveriges edelkrepsforekomster tapt Signalkreps i dag i 25 Europeiske land

9 Status for signalkreps i Norge Svartelistet høyrisikoart Funn av signalkreps 2006 utryddet 2008 Nytt funn Haldenvassdraget 2008 utrydning ikke forsvarlig konstant smittereservoar Andre uoppdagete bestander?

10 Prosjekt Relevans Bakgrunn Norsk strategi for bekjempelse av signalkreps og krepsepest Revidert nasjonalbudsjett mill til bekjempelse av Signalkreps FKD etterspør en strategi for bekjempelse av signalkreps og krepsepest Forvaltningsplan for edelkreps (NINA & Veterinærinstituttet) inkludert etterspurte strategi God strategi vil kreve økt kunnskap om økologi / overlevelse bedre overvåkningsverktøy gjennom FoU

11 Prosjekt NFR : Relevans i forhold til utlysning Temaområde vann Delmål Direkte og indirekte årsaker til endringer i miljøstatus Hva er de direkte og indirekte årsakene til spredning av fremmede organismer? Effekter på ressursene Hva er de økologiske og økonomiske effektene av spredning av fremmede organismer i ferskvannssystemene og hvordan påvirker dette biologisk mangfold? Tiltak og virkemidler.. Hvilke tiltak og virkemidler kan gjennomføres for å begrense og hindre skade som følge av spredning av fremmede arter i ferskvannssystemene?

12 Prosjekt Relevans Bakgrunn Hovedmål Utvikle og bruke molekylære metoder for direkte påvisning av A. astaci i vann og miljø for å kunne undersøke økologien til A. astaci i ferskvannssystemer utvikle raske, pålitelige og kost effektive verktøy for bedre overvåkning som vil fremme bærekraftig forvaltning og bruk av ferskvannskreps

13 Delmål 1: Videreutvikle fungerende samtids PCR for direkte og kvantitativ måling av krepsepest i ferskvannsmiljøer Forutsetninger og utfordringer: God molekylær deteksjonsmetode spesifikk og sensitiv Prøvetaking av vann filtrering på stedet fra store vannmengder, fange i egnet filter Påvisning og kvantifisering Analyse av filter seleksjon vha antibodies DNA ekstraksjon Spesifikk molekylær påvisning og kvantifisering

14 LOD LOQ Samtids-PCR - Molekylær metode for påvisning og kvantifisering LOD: Sannsynlighet for påvisning 95% Sannsynlighet for falske negativer < 5% LOD = 5 kopier LOQ = 50 kopier Vrålstad et al, submitted VetMic

15 Aphanomyces astaci zoospore < 10 µm 1 cellekjerne Minst 50 ITS kopier (ribosomalt DNA) 5 ITS kopier = deteksjonsgrense

16 Delmål 1 : Videreutvikle fungerende samtids PCR for direkte og kvantitativ måling av krepsepest i ferskvannsmiljøer Formål / forventet utbytte: Bedre overvåkning med vannanalyse Tidlig varsling av krepsepest smitte Avsløring av ulovlig introdusert bærerkreps Friskmelding av ferskvannssystemer Utvelgelse av egnede lokaliteter for reintroduksjon av edelkreps Økt dyrevelferd minimere bruk av burforsøk med edelkreps som levende agn Kostnadseffektive analyser overvåke større areal/flere lokaliteter

17 Delmål 2: Innsamling av vann, sedimenter, potensielle mellomverter og signalkreps fra relevante ferskvannssystemer i Skandinavia Forutsetninger og utfordringer: Gode samarbeidspartnere i Sverige, Finland, Danmark Godt planlagt feltarbeid God håndtering av prøvemateriale Minimere mengde/volum prøvemateriale Deaktivere smitte Innførselstillatelser Formål Samle inn data for studier av de neste delmål

18 Utfordringer: Prøvetaking - optimalt tidspunkt? Prøvetaking sample størrelse? Agensnivå i signalkreps vs sporetetthet i vann? Mengde vann påkrevd for påvisning? Formål: Delmål 3: Sammenligne nivåer av krepsepestsmitte i bestander av signalkreps og deres miljø Identifisere tidspunkt/nøkkelfaktorer for prøvetaking mengde vann påkrevd for pålitelig resultat Maksimere sannsynlighet for påvisning av krepsepest spormengder

19 Bakgrunn Prosjekt Relevans Delmål 4: Lete etter potensielle alternative verter/vektorer for A. astaci fra Nordiske ferskvanns systemer Forutsetninger og utfordringer: Tilgang til godt egnede økosystemer A. astaci tilpasset i ~100 år Signalkreps tilpasset i ~40 år Innsamling av relevante organismer vevsprøveanalyse smitteforsøk? Formål: Identifisere potensielle mellomverter /vektorer/reservoarer Økt økologisk forståelse Mer presis rådgivning til forvaltningen

20 Delmål 5: Utvikle molekylære markører for direkte påvisning og epidemiologiske studier av lav- og høyvirulente krepsepest-genotyper Utfordringer: Samarbeid, kreativitet, riktig DNA-teknologi Identifisere genetiske forskjeller mellom snille og slemme stammer av krepsepest snille 75% dødelighet (?) slemme ~ 100% dødelighet (?) Verktøy for direkte påvisning av ulike stammer Formål: Studere smitteveier / sykdomshistorikk (epidemiologi) Rask verifisering av virulenstype ved utbrudd

21 Delmål 6: Finne fordelingen av krepsepestgenotyper som har vært involvert i tidligere og nåværende norske utbrudd Forutsetninger og utfordringer: Tilgang på historisk materiale Enkle tester dersom metode utviklet Studere sykdomshistorien i Norge Formål: Øke kunnskap om smitteveier Økt kunnskap om smittede systemer Bedre rådgivning til forvaltningen

22 Oppsummering Direkte påvisning av A. astaci fra vann og miljø kan være et raskt, pålitelig og kostnadseffektivt verktøy for bedret forvaltning av Europeisk ferskvannskreps ved å muliggjøre tidlig varsling av krepsepestsmitte avsløring av ulovlig introdusert bærer kreps friskmelding ferskvannssystemer utvelgelse av egnede lokaliteter for reintroduksjon av edelkreps økt kunnskapsgrunnlag om krepsepest økologi og overlevelse Utviklet metodikk - overførbar til en rekke andre sykdomsagens i vann