Detecting two marine non-indigenous species in the Bay of Biscay threatening biodiversity and shellfish farming from the French coast using eDNA and molecular approaches

Deux espèces non-indigènes (ENI) marines récemment observées dans le golfe de Gascogne menacent potentiellement la conchyliculture et la biodiversité des côtes atlantiques et méditerranéennes de la France. La première ENI est le Muricidae Rapana venosa (Valenciennes, 1846) un gastéropode prédateur des bivalves signalé dans la zone du Pertuis Breton du Golfe de Gascogne depuis 2019. La deuxième ENI est un ver Plathelminthe de l’ordre des Polycladida nouvellement décrit, Idiostylochus tortuosus (Gutiérrez et al., 2023), déjà observé depuis 2020 à dans le bassin d’Arcachon. Cette espèce prédatrice a été observée se nourrissant d'huîtres et de moules d'élevage dans le bassin d'Arcachon.
Au travers d’un projet scientifique nommé RAPSODI (RAPana venosa et polyclades : développement d’un protocole de Suivi et d’Observation par la Détection In-situ d’ADN environnemental d'espèces non-indigènes menaçant la conchyliculture, 2022-2023) nous avons mené des actions ciblant les deux espèces. Les objectifs du projet RAPSODI sont (1) sensibiliser les acteurs maritimes locaux à ces ENI, (2) développer et valider des protocoles pour détecter ces deux ENI avec des outils moléculaires à partir d'échantillons d'ADN environnemental (ADNe), et (3) analyser les échantillons collectés in situ. Mieux estimer la dynamique de ces ENI est un préalable à la préparation des mesures de gestion. L'utilisation conjointe de l'ADNe et de la PCR quantitative ciblée (qPCR) aidera à évaluer la distribution spatio-temporelle de ces ENI. Il n’existe pas de qPCR spécifique pour ces deux espèces cibles.
Nous présentons, i) le protocole de développement de deux nouveaux outils moléculaires conçus pour la surveillance future des deux ENI basé sur l’ADNe de l’eau de mer avec une qPCR-ddPCR pour détecter l’ADNmt du gène COI du Rapana venosa et une qPCR-ddPCR pour détecter l’ADNmt du gène 16S du ver plat Idiostylochus tortuosus ; ii) l’analyse par la qPCR-RAP-COI d’une collection d’échantillons d’eau de mer issus des Pertuis Charentais filtrés en 2021-2022 qui confirme la faisabilité de l’approche et la présence de traces d’ADN du Rapana dans les eaux des Pertuis.

The RAPSODI project focuses on two non-indigenous species (NIS) that could threaten shellfish farming on the Atlantic and Mediterranean coasts of France. The first of which is the veined rapa whelk Rapana venosa (Valenciennes, 1846), a gastropod predator of bivalves reported in the Pertuis Breton area of the Bay of Biscay since 2019. The second NIS is a newly described Polycladida flatworm, Idiostylochus tortuosus (Gutiérrez et al., 2023), already observed since 2020 in Arcachon Bay. This predatory species was found feeding on farmed oysters and mussels in Arcachon Bay. We conducted surveys targeting the two species within three zones (along the French Atlantic coast: Hossegor lake and Arcachon Basin, the Pertuis Charentais Sea, and along Mediterranean coast: Thau lagoon).
The objectives of RAPSODI project are (1) to raise awareness among local maritime stakeholders about these NIS, (2) develop and validate protocols to detect these two NIS with molecular tools from environmental DNA (eDNA) samples, and (3) analyse samples collected in situ. Better estimating the dynamics of these NIS is a prerequisite for preparing management measures. The joint use of eDNA and targeted quantitative PCR (qPCR) will help assess spatio-temporal distribution of these NIS. There is no species-specific qPCR for the two targeted NIS. Here we present the protocol for the development of two new molecular tools designed for future monitoring of the two NIS, based on seawater eDNA: one qPCR to detect Rapana venosa COI mtDNA, and one qPCR to detect Idiostylochus tortuosus 16S mtDNA.

Location

46.365816N, 43.456835S, -0.395508E, -1.724854W

How to cite
Pepin Jean-Francois, Curd Amelia, Massé Cécile, Bouquet Anne Lise, Daffe Cerise, Droual Gabin, Dubreuil Christine, Nunes Flavia, Roche Emilie, Antajan Elvire, Sauriau Pierre-Guy (2024). Detecting two marine non-indigenous species in the Bay of Biscay threatening biodiversity and shellfish farming from the French coast using eDNA and molecular approaches. ISOBAY 18 – XVIIIe International Symposium on Oceanography of the Bay of Biscay. June 5-7, 2024, , La Rochelle, France. https://archimer.ifremer.fr/doc/00895/100660/

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