Interactions prédateur-proie, qui constituent la majorité des interactions trophiques et dynamique du réseau trophique, sont des aspects essentiels pour caractériser les flux de matière et d’énergie tout au long de la chaîne alimentaire au sein et entre les écosystèmes, qui est l’un des principaux objectifs de l’écologie 1. la détermination de la source et flux de carbone et des nutriments sont faire avancer la compréhension de la connectivité écologique entre les écosystèmes2. Cependant, les écosystèmes, comme les rivières et leurs bassins versants, ne sont pas seulement liées par les flux de matière organique et des nutriments mais aussi par les mouvements des organismes3. Ainsi, modifications de l’habitat interrompre le flux des ressources qui relient ces systèmes peuvent fortement modifier les réseaux trophiques des deux écosystèmes, non seulement directement mais aussi indirectement en changeant la composition respective des communautés de prédateur-proie. Par exemple, modification des réseaux trophiques ont démontré être lié aux mouvements du prédateur unique espèce (p. ex., la truite arc-en-ciel)4. Ces changements éventuellement mettre en danger la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Analyse des interactions prédateur-proie dans le domaine est donc essentiel de déterminer l’impact des changements environnementaux induite par l’homme, tels que les pratiques de gestion de l’eau, la biodiversité autochtone des écosystèmes aquatiques.
Suivi des liens trophiques étant difficile dans des systèmes complexes, plusieurs approches ont été établis qui permettent l’évaluation de l’alimentation des interactions dans le champ5. Traditionnellement, enquêtes sur les interactions dans le domaine de l’alimentation reposent sur l’identification visuelle des restes de proies dans les tripes disséqués et nécessitent une connaissance approfondie de la diversité morphologique de proies. Analyses de contenu visuel gut ont fourni des perspicacités dans l’utilisation des ressources de plusieurs groupes de consommateurs (p. ex. variation saisonnière dans le régime alimentaire de homard6 poissons7,8 ou alimentation de préférences et de copépodes). Cependant, le processus physique de digestion complique l’analyse de contenu des contenus stomacaux visuelle et ne manque généralement doux corsé proies-organismes9. Pour les espèces l’alimentation par l’ingestion de liquide ou pour certains consommateurs d’invertébrés qui pulvérisent intensivement leur nourriture avant l’ingestion, comme les amphipodes, identification visuelle des proies dans le contenu intestinal est impossible10. En raison de ces limitations, l’analyse moléculaire offre une alternative prometteuse.
Des analyses moléculaires sont devenus un outil commun permettant la détection de proies rapides et précises dans le contenu intestinal. La gamme de ces techniques est diversifiée : des stratégies fondées sur des anticorps monoclonaux ou des réactions en chaîne par polymérase (PCR) sont souvent utilisés, en raison de leur spécificité et sensibilité élevée11. Le développement de nouveaux anticorps monoclonaux est beaucoup de temps et de coût, par conséquent, l’application des autres techniques moléculaires est plus utile lorsque des anticorps n’existent pas déjà11. Une autre approche commune est l’amplification des régions de l’acide désoxyribonucléique (ADN), comme l’acide ribonucléique ribosomique (ARN) gènes présents dans la plupart des espèces, à l’aide de l’amorce universelle définit12,13. Lorsque vous utilisez cette technique, il n’est souvent pas possible d’identifier l’ensemble des organismes de proies dans les sources mixtes d’ADN14. Une approche efficace pour éviter un tel inconvénient, c’est d’utiliser des amorces spécifiques à un groupe définit pour l’analyse de contenu des contenus stomacaux génétique. Conçu pour amplifier les seules régions de l’ADN de certains groupes cibles et exclure toutes les autres espèces15,16, amorces spécifiques de groupe permettent d’identifier des proies organismes sur le plan taxonomique des groupes spécifiés sans analyses secondaires de gourmandes en temps et en coût. Cependant, comme tout vider l’analyse du contenu, de telles analyses fournissent seulement un instantané du comportement alimentaire. Par conséquent, combinant l’analyse de contenu des contenus stomacaux moléculaires avec les analyses des temps-intégration des traceurs naturels (p. ex., les isotopes stables) est considérée comme bénéfique1,2.
Nous décrivons ici une méthode détaillée pour les études basées sur la PCR des interactions prédateurs-proies à l’aide d’amorces spécifiques à un groupe de régions de l’ADN (ADNr) ribosomales nucléaires pour être combinés avec les analyses des isotopes stables du même spécimen. Nous décrivons la détection de l’ADN de proies unique par électrophorèse sur gel d’agarose. En outre, nous présentons une opportunité pour approfondir les analyses en aval des produits PCR de ces amorces de groupe spécifiques applicables lorsqu’une résolution taxonomique supérieure à la spécificité des amorces est requise. Étant donné que seul ADN bicaténaire (ssDNA) des fragments des conformations tertiaire forme qui dépendent de leur séquence primaire17, en fragments amplifiés par des amorces spécifiques à un groupe de petites variations mener aux changements conformationnels. Ces changements peuvent être détectées par single strand conformation polymorphisme (SSCP) analyses avec des gels de polyacrylamide17,18, ce qui permet une identification plus précise des organismes de proies (jusqu’au niveau de l’espèce).
Alors que le gel d’agarose est un outil commun et peu coûteux pour visualiser les fragments d’ADN et déterminer leur durée approximative19, la résolution dépend de la quantité d’ADN et la teinture coloration utilisé20. Habituellement, la visualisation est simple lorsque vous travaillez avec des échantillons d’ADN purs, mais éventuellement de faibles quantités de proies ADN dans le contenu stomacal de consommateurs peut compliquer l’évaluation des résultats de l’électrophorèse sur gel d’agarose. Pourtant, cette méthode de détection est faisable pour dépister un faible nombre de spécimens de consommateurs sur le terrain un ou quelques groupes de proies, mais complication dans la notation rend la projection d’un grand nombre d’échantillons pour plusieurs taxons de proie fois extrêmement intensif et donc impraticable. Une méthode de détection plus sensible est l’analyse automatique de fragments par électrophorèse capillaire, ce qui permet en outre de la détermination de la longueur exacte des fragments21. Plusieurs microsatellites basé ont démontré qu’en utilisant différents colorants fluorescents sous forme d’étiquettes, il est possible de détecter et de déterminer les différents fragments de longueur comparable par fragment automatisés analyse22,23, 24. Par conséquent, nous présentons également un protocole détaillé pour détection parallèle de l’ADN de la proie de plusieurs groupes par PCR avec des amorces spécifiques à un groupe étiquetées et détection par analyse des fragments automatisés avec un séquenceur automatique. En outre, nous présentons les résultats d’une étude de cas qui démontre que la détection de l’ADN de proies par l’intermédiaire de l’analyse des fragments automatisés est une approche qui permet également une quantification relative des proies ingérées.