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Title
DNA barcoding of the Austrian Herpetofauna / Daniel Daill, BSc
AuthorDaill, Daniel
CensorKoblmüller, Stephan
PublishedGraz, March 2016
Description50 Blätter : Illustrationen
Institutional NoteKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016
Annotation
Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch
LanguageEnglish
Document typeMaster Thesis
Keywords (GND)Österreich / Lurche / Reptilien / DNS / Markierungsgen / Datenbank
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-99366 Persistent Identifier (URN)
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DNA barcoding of the Austrian Herpetofauna [1.87 mb]
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Abstract (German)

In dieser Studie werden DNA-barcodes von nahezu allen heimischen Amphibien und Reptilien präsentiert, was als Startpunkt für eine erste Referenzdatenbank für die österreichische Herpetofauna dienen soll. Im Rahmen der Austrian Barcode of Life Initiative war es möglich 122 COI- barcodes zu produzieren. Die Amplifikation war in 74% aller Fälle erfolgreich, was den Nutzen der kürzlich entwickelten Primer hervohebt. Eine klare Identifikation aller Arten war möglich, mit Ausnahme der Gattungen Pelophylax und Triturus. In beiden Fällen ist das Vorkommen von mitochondrieller Introgression bekannt. Innerartliche Distanzen waren hauptsächlich kleiner als 2%, mit Ausnahme von Bombina variegata, Coronella austriaca und Rana temporaria, wo Proben aus unterschiedlichen Ländern genetische Unterschiede ziwschen lokalen Populationen aufzeigen. Mehrere Arten, z.B. Vipera berus, bildeten zwei unterschiedliche Cluster, was möglicherweise auf unterschiedliche Haplotyp- Formationen, welche aus unterschiedlichen Rückzugsgebieten während der letzten Eiszeit stammen, hindeutet. Bei Natrix natrix und Podarcis muralis wurden hohe innerartliche Distanzen ermittelt. Diese weisen auf das Vorhandensein von Unterarten hin. Speziell bei P. muralis repräsentieren diese Funde möglicherweise autochthone und allochthone Populationen, die in Österreich vorhanden sind. Mittels jMOTU wurden die Datensätze in MOTUs geclustert. Die dabei ermittelten Resultate korrespondierten mit der Baumzusammensetzung. Jedoch wurden Unstimmigkeiten zwischen den beobachteten K2P- Distanzen und den MOTU- Grenzwerten bei N. natrix, P. muralis und Z. vivipara festgestellt, was zusätzlich auf die komplexen genetischen Zusammenhänge innerhalb dieser Arten hindeutet. Daraus schlussfolgere ich, dass DNA- barcoding ein sehr effizientes Werkzeug ist, um heimische Amphibien und Reptilien auf Artniveau, und teilweise auf Unterartniveau, zu charakterisieren und um mögliche kryptische Diversität innerhalb einer Art zu identifizieren.

Abstract (English)

In this study I present DNA-barcodes from almost all amphibians and reptiles native to Austria, serving as a starting point for the first reference database of the Austrian Herpetofauna. Within the framework of the Austrian Barcode of Life initiative I produced a total of 122 COI- barcodes. Amplification was successful in 74%, highlighting the utility of newly designed primer pairs. An unambiguous identification of all taxa was possible except for the genus Pelophylax and Triturus, where mtDNA introgression is known to occur. Intraspecific distances were largely below 2% except for Bombina variegata, Coronella austriaca and Rana temporaria, where samples from several distinct countries displayed genetic divergences between local populations. Several species, e.g. Vipera berus, formed two distinct clusters which might represent different haplotype formations originating from diverse refugial areas. In Natrix natrix and Podarcis muralis complex tree topologies and high intraspecific distances referred to present subspecies. In the case of P. muralis these findings might represent autochthonous and allochthonous populations present in Austria. Dataset clustering using jMOTU yielded similar results with MOTU formation corresponding to the tree topologies. However, discrepancies between the observed K2P distances and MOTU thresholds were found in N. natrix, P. muralis and Z. vivipara, which further hints at complex genetic relationships. I conclude that barcoding is a highly effective tool for the characterization of native amphibians and reptiles at species, and partly subspecies, level and for the identification of possible cryptic species within taxa.

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