Effects of sampling location within feces on genotyping success in brown bears

Abstract

Kopatz, A., Kleven, O., Friebe, A., Ahlqvist, D., Kindberg, J. & Flagstad, Ø. 2021. Effects of sampling location within feces on genotyping success in brown bears. NINA Report 2022. Norwegian Institute for Nature Research. Feces samples make up the largest part of the material collected for DNA analysis in brown bear (Ursus arctos) monitoring in Norway. However, genotyping success rates vary substantially among feces samples collected during spring, summer and autumn. We studied the influence of the sampling location or spot, i.e. outside- or inside-swabbing, of brown bear fecal samples on the genotyping success using eight microsatellite markers applied in the monitoring of the spe-cies in Norway and Sweden. We also compared the results to the success rates of collecting a piece of the sample stored on silica, as is currently applied during the non-invasive genetic sam-pling to monitor brown bears in Norway. Feces were collected by tracking GPS-marked individual brown bears of the Scandinavian Brown Bear Research Project. A total of 369 samples (outside swabbing, inside swabbing and piece on silica) were collected. There was large variation in the genotyping success among all samples collected and we found no statistically significant difference between outside- (50.4%) and inside-swabbing (47.2%) of the feces. Collecting a sample from feces on silica (52.8%) provided an overall similar success rate. Genotyping success rates of all three methods showed a clear seasonal pattern with very low success rates in June and July. Outside-swabbing seemed to have the tendency to be more successful on liquid and moist feces, while pieces collected on silica seemed to provide higher success on dry feces. Estimated exposure time, the period a feces was exposed to the environment (~8 days), did not affect the condition and shape of a feces, and also did not explain the variation in genotyping success. These results suggest, that visual age estimation of scats in the field should be done with caution, as the overall state of the feces may not be representative of its age. Furthermore, the results do not warrant a change of the current applied practice of scat sampling. Our study is one of the first experiments on individually tracked brown bears that has assessed sampling location within feces, exposure time and also feces characteristics in a natural environment.

Kopatz, A., Kleven, O., Friebe, A., Ahlqvist, D., Kindberg, J. & Flagstad, Ø. 2021. Effekt av prøvetakingssted på ekskrement for suksessrate for genotyping av brunbjørn. 2021. NINA Rapport 2022. Norsk institutt for naturforskning. Ekskrementprøver utgjør den største andelen av prøver som samles inn for DNA-analyse til overvåking av brunbjørn i Norge. Suksessraten for genotyping varierer imidlertid betydelig for ekskrementprøver samlet inn i løpet av vår, sommer og høst. Vi undersøkte om prøvetakingssted, dvs. svabring på utsiden eller innsiden av brunbjørnekskrementer, påvirket suksessraten for genotyping ved å benytte åtte mikrosatelittmarkører som anvendes i overvåkingen av arten i Norge og Sverige. Vi sammenliknet også resultatene med suksessraten for prøver lagret på silica, som er den metoden som benyttes i dag for innsamling av ikke-invasive prøver for å overvåke brunbjørn i Norge. Ekskrementprøver ble samlet inn ved å spore GPS-merkede brunbjørner fra det Skandinaviske bjørneprosjektet. Totalt ble 369 prøver (svabring av utsiden, svabring av innsiden og bit på silica) samlet inn. Det var stor variasjon i suksessraten for genotyping blant alle prøvene og vi fant ingen statistisk signifikant forskjell mellom svabreprøver fra utsiden (50.4 %) og innsiden (47.2 %) av ekskrement. Prøvetaking av en bit av ekskrement lagret på silica resulterte i en tilsvarende suksessrate (52.8 %). Suksessraten for genotyping for alle innsam-lingsmetodene viste en tydelig sesongvariasjon med veldig lave suksessrater i juni og juli. Svabreprøver fra utsiden av fuktige ekskrementer tenderte til å ha høyere suksessrate enn fra tørre prøver, mens biter samlet fra prøver lagret på silica tenderte til å ha høyere suksessrate fra tørre ekskrementer. Estimert eksponeringstid, perioden ekskrementene lå ute før innsamling (~8 dager), påvirket ikke tilstanden eller formen på ekskrementene og forklarte ikke variasjonen i suksessratene. Disse resultatene indikerer at visuell aldersestimering av ekskrementer i felt bør gjøres med forsiktighet ettersom tilstanden til ekskrementet ikke trenger å være representativt for dets alder. Resultatene støtter ingen endring i praksis i forhold til nåværende metode for innsamling av ekskrementer. Vår studie er et av de første på brunbjørn som har undersøkt prø-vetakingssted, eksponeringstid og egenskaper ved ekskrementer i naturlige omgivelser og hvor bevegelsene til individuelle bjørner ble sporet.