Genetic diversity of the Helsinki area rabbits before and after the 2016 rabbit haemorrhagic disease epidemic

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202106303278
Title: Genetic diversity of the Helsinki area rabbits before and after the 2016 rabbit haemorrhagic disease epidemic
Alternative title: Vuoden 2016 kanin verenvuototautiepidemian vaikutus Helsingin kanipopulaation geneettiseen monimuotoisuuteen
Author: Laiho, Elina
Other contributor: Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Helsingfors universitet, Bio- och miljövetenskapliga fakulteten
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202106303278
http://hdl.handle.net/10138/332027
Thesis level: master's thesis
Degree program: Genetiikan ja molekulaaristen biotieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Genetics and Molecular Biosciences
Magisterprogrammet i genetik och molekylära biovetenskaper
Specialisation: Genetiikka ja genomiikka
Genetics and Genomics
Genetik och genomik
Abstract: Kaniini (Oryctolagus cuniculus) on Iberian niemimaalta kotoisin oleva nisäkäs, joka on levinnyt ihmisen toiminnan ansiosta ympäri maailmaa. Kani on erittäin menestynyt vieraslaji nopean lisääntymiskykynsä ja generalistisen taipumuksensa ansiosta. Kanit ovat aiheuttaneet suuria muutoksia paikalliseen luontoon useissa maissa, ja siksi haitallisia populaatioita on yritetty kontrolloida mm. levittämällä kanienverenvuototautia (rabbit haemorrhagic disease, RHD). Suomessa kaneja tavataan ainoastaan pääkaupunkiseudulla ja muutamissa muissa taajamissa. Helsingin kanipopulaation uskotaan syntyneen karanneista lemmikkikaneista 1980-luvun lopulla. Kanien määrä kasvoi Helsingissä merkittävästi 2000-luvulla, ja ne ovat levinneet myös Espooseen ja Vantaalle. Kanien verenvuototauti levisi tahattomasti suomeen keväällä 2016, mistä seurasi populaation koon merkittävä romahdus kesän aikana. Kanien populaatiogenetiikkaa on tutkittu useissa eri maassa, mutta ei koskaan Suomessa. Pro graduni tavoitteena oli tutkia Helsingin kanien geneettistä monimuotoisuutta ja populaation rakennetta ja verrata tuloksia aiemmin julkaistuihin tutkimuksiin. Kanipopulaatioiden on todettu selviävän suuristakin populaatiokoon romahduksista eli pullonkauloista menettämättä merkittävästi geneettistä monimuotoisuutta. Suomen kylmä ilmasto itsessäänkin jo koettelee kanien selviytymisen rajoja, ja siksi oli kiinnostavaa selvittää, miten pohjoisen ilmaston ja RHD-epidemian aiheuttaman populaatiokoon romahduksen yhteisvaikutus ilmeni Helsingin kanikannassa. Tutkimuksen aineistona oli kanikudosnäytteitä ennen ja jälkeen RHD-epidemiaa, vuosilta 2008-2009 (n=130) sekä 2019-2020 (n=59). Populaatiogeneettisiä analyyseja varten genotyypattiin neljätoista kaneilla varioivaa DNA-mikrosatelliittilokusta. Populaatio rakennetta oli havaittavissa sekä vanhassa että uudessa populaatiossa pienillä, mutta merkitsevillä FST arvoilla. Uusissa näytteissä oli enemmän alleeleja ja suuremmat heterotsygotia-arvot vanhoihin näytteisiin verrattuna, mikä oli yllättävä tulos RHD-epidemian jälkeen. Yksi mahdollinen selitys on, että populaatioon on tullut geenivirtaa uusista karanneista kaneista. Muiden maiden kanipopulaatioihin verrattuna Helsingin kanit ovat monimuotoisuudeltaan selkeästi köyhempiä. Pullonkaulatestit antoivat merkitsevän signaalin molemmille populaatiolle, joten testeillä ei pystytty erikseen vahvistamaan juuri RHD-epidemian aiheuttamaa geneettistä pullonkaulaa. Testien tulokseen on voinut vaikuttaa migraatio sekä populaation syntymähetkellä perustajanvaikutuksesta seurannut pullonkaula. Kanit ovat osoittaneet poikkeuksellisen adaptaatiokykynsä Helsingin kylmässä ilmastossa, ja populaatio selvisi äärioloista huolimatta myös RHD-epidemian aiheuttamasta populaation romahduksesta menettämättä merkittävästi geneettistä monimuotoisuutta.The European rabbit (Oryctolagus cuniculus) is a small mammal native to the Iberian Peninsula, but introduced by humans to all continents except Antarctica. The rabbit has been a remarkably successful invasive species due to its generalist nature and fast reproduction. Its spreading has mostly been destructive to the local nature, and humans have used fatal rabbit diseases such as rabbit haemorrhagic disease (RHD) to control harmful populations. The rabbit population in Helsinki is one of the most northern annually surviving rabbit populations in the world. It is believed to have originated from escaped pet rabbits in the late 1980s, and in the early 2000s, the rabbits spread rapidly around the Helsinki area. RHD spread unintentionally to Finland in 2016, and the disease caused a significant reduction in the Helsinki rabbit population. Rabbit population genetics has previously been studied in several countries, but never before in Finland. The aim of the thesis was to examine the genetic diversity and population structure of the Helsinki rabbit population before and after the RHD epidemic, and to compare the results to similar preceding rabbit population genetic studies. Rabbit populations have previously been found to recover from major population crashes without a notable loss in genetic diversity using DNA microsatellite markers. The recent RHD epidemic in Helsinki provided an opportunity to study, whether a rabbit population can recover from a population crash even in a harsher environment without losing genetic diversity. To conduct genetic analysis, fourteen DNA microsatellite loci were genotyped from individuals caught during two distinct time periods, in 2008-2009 (n=130) and in 2019-2020 (n=59). Population structure was observed in both temporal rabbit populations with small but significant FST values. The 2019-2020 population was more diverse than the 2008-2009 population in terms of allele numbers and expected heterozygosity. This result was unexpected considering the recent RHD-epidemic but could be explained by gene flow from new escaped rabbits. Compared to other wild rabbit populations around the world, the Helsinki area rabbits exhibit significantly lower genetic diversity. Bottleneck tests showed a significant signal separately in both temporal populations, but the RHD bottleneck cannot be distinguished based on the tests. The results could be biased by new gene flow, or the initial bottleneck caused by the founder effect of only a few pet rabbits. The rabbits have demonstrated their adaptation and survival skills in the cold climate of Helsinki. The population has significantly lower genetic diversity compared to other wild populations, yet recovered from a major RHD epidemic without reduction in genetic diversity under these more extreme environmental conditions. It has been proven again; the rabbit is a thriving invasive species.
Subject: The European rabbit
Oryctolagus cuniculus
population genetics
population structure
genetic diversity
genetic bottleneck
Rabbit Haemorrhagic Disease
RHD
invasive species


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Laiho_Elina_thesis_2021 .pdf 1.666Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record