Márton Horváth

Factors affecting DNA quality in feathers used for non-invasive sampling

AbstractThe development of genetic methods broadens the scope of non-invasive sample types. Large shed feathers are good material for genetic analyses, since they are easy to collect and a single feather can provide a sufficient amount of DNA for PCR-based methods. Previous studies have demonstrated that feather quality and type affect the DNA quality extracted from the feather tips. Besides the tip, the superior umbilicus part of the shaft is also proposed as an appropriate source of DNA. In our study, we examined whether some feather parameters (physical condition, type and size) and storage time affect amplification success of DNA extracted from the superior umbilicus of shed Eastern Imperial Eagle (Aquila heliaca) feathers. We also tested the effects of sunlight, temperature and humidity on DNA extracted from Domestic Goose (Anser anser domesticus) feathers with amplification of fragments of various sizes, modelling the environmental conditions of the moulting season. While good quality feathers usually provided sufficient DNA, the usability of the DNA extracted from moderate quality feathers were affected by feather type. DNA quality was influenced in order of importance by humidity, direct sunlight and heat. Our findings support the usability of DNA samples derived from the superior umbilicus of shed feathers, and help to schedule field work by careful consideration of our results about feather quality and environmental factors.ZusammenfassungFaktoren, die die Qualität der DNA aus Federn für nicht-invasive Probennahme beeinflussen Die Entwicklung genetischer Methoden erweitert die Möglichkeiten zu nicht-invasiver Probennahme. Große Mausefedern eignen sich für genetische Analysen besonders, da sie leicht gesammelt werden können und auch eine einzelne Feder eine ausreichende DNA-Menge für die PCR-basierte Methoden liefern kann. Frühere Studien zeigten, dass die DNA-Qualität von der Qualität und dem Typ der Federn beeinflusst wird, wenn sie aus der Federspitze isoliert wird. Neben der Federspitze wird auch der obere Nabel der Feder für eine DNA-Isolierung verwendet. Wir untersuchten, ob die Amplifikation der aus dem oberen Nabel der Mauserfedern von Östlichen Kaiseradlern (Aquila heliaca) isolierten DNA durch Parameter wie Zustand, Typ, Größe und Lagerzeit der Feder beeinflusst ist, Auch prüften wir Mittels Modellierung der Umweltfaktoren während der Mauserzeit den Einfluss von Sonnenlicht, Temperatur und Feuchtigkeit auf die aus Hausgansfedern (Anser anser domesticus) isolierte DNA durch Amplifikation von Fragmenten verschiedener Länge. Während Federn von guter Qualität im Allgemeinen genügend DNA lieferten, war die Benutzbarkeit der DNA aus Federn mäßiger Qualität von der Art der Feder beeinflusst. Die DNA-Qualität war in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit zudem von Feuchtigkeit, direkter Sonneneinstrahlung und Hitze beeinflusst. Unsere Ergebnisse unterstützen die Verwendbarkeit der aus dem oberen Nabel der Mauserfedern isolierten DNA-Proben und erlauben bei sorgfältiger Berücksichtigung unserer Ergebnisse zu Federqualität und Umweltfaktoren die Planung entsprechender Feldstudien.