Environmental detection of Batrachochytrium dendrobatidis in a temperate climate

Abstract

The aetiological agent of amphibian chytridiomycosis Batrachochytrium dendrobatidis is a primary cause of amphibian population declines. Current surveillance is based on the detection of B. dendrobatidis in its host but in vitro work suggests infective stages may survive in the abiotic environment for at least 3 mo. We describe here a surveillance system using filtration and quantita tive PCR that can detect B. dendrobatidis in small (<1 l) volumes of water. After assessing the analyt ical sensitivity of the protocol for both water and sediment samples in the laboratory, we analyzed environmental samples from the Sierra de Guadarrama mountain range in Spain at locations associ ated with chytrid-related die-offs and at other sites across Spain. B. dendrobatidis was detected in samples from 64% of the ponds in the Sierra de Guadarrama and at 2 sites outside this region, show ing that levels of amphibian exposure to B. dendrobatidis are spatially heterogeneous. In experimen tal microcosms, we detected B. dendrobatidis for up to 12 wk, though we found no evidence for an overall increase in biomass. Our results emphasise the need to further investigate the life cycle of B. dendrobatidis to more completely understand the epidemiology of this emerging pathogen.

El agente etiológico de la quitridiomicosis de los anfibios, Batrachochytrium dendrobatidis, es una de las principales causas de la disminución de las poblaciones de anfibios. La vigilancia actual se basa en la detección de B. dendrobatidis en su huésped, pero los trabajos in vitro sugieren que los estadios infecciosos pueden sobrevivir en el entorno abiótico durante al menos 3 meses. Aquí describimos un sistema de vigilancia que utiliza la filtración y la PCR cuantitativa que puede detectar B. dendrobatidis en pequeños volúmenes de agua (<1 l). Después de evaluar la sensibilidad analítica del protocolo tanto para muestras de agua como de sedimentos en el laboratorio, analizamos muestras ambientales de la Sierra de Guadarrama en España en lugares asociados con la muerte de quitridios y en otros lugares de España. Se detectó B. dendrobatidis en muestras del 64% de las charcas de la Sierra de Guadarrama y en 2 lugares fuera de esta región, lo que demuestra que los niveles de exposición de los anfibios a B. dendrobatidis son espacialmente heterogéneos. En los microcosmos experimentales, detectamos B. dendrobatidis hasta 12 semanas, aunque no encontramos evidencias de un aumento global de la biomasa. Nuestros resultados subrayan la necesidad de seguir investigando el ciclo vital de B. dendrobatidis para comprender mejor la epidemiología de este patógeno emergente.