A simplified field protocol for genetic sampling of birds using buccal swabs

摘要

RESUMEN (Spanish)-El muestreo de DNA es un prerrequisito esencial para el desarrollo de estudios de genética de poblaciones. Por muchos años, la obtención de muestras de sangre fue el método preferido para obtener DNA en aves por sus glóbulos rojos nucleados. Sin embargo, la obtención de raspados bucales ha ganado adeptos porque son menos invasivos y permiten la obtención de cantidades adecuadas de DNA para amplificar marcadores mitocondriales y nucleares. Los protocolos de raspados bucales ocasionalmente incluyen pasos (como el secado al aire y almacenamiento en condiciones de congelación) que no se adaptan fácilmente a condiciones de campo. Además, los kits comerciales de extracción y los hisopos para muestreo bucal pueden ser caros para el caso de estudios poblacionales grandes. Por ello, desarrollamos un protocolo eficiente, de bajo costo y que se acomoda a condiciones de campo para el muestreo de aves silvestres, después de comparar la cantidad de DNA de tres tipos de hisopos bucales baratos (dos con puntas de esponja y uno con punta de algodón). El éxito en la extracción y amplificación file alto (100% y 97.2% respectivamente) usando hisopos genéricos baratos. Encontramos que los hisopos con punta de esponja proveen cantidades mayores de DNA que los de punta de algodón. Además determinamos que omitir el paso de secado y almacenar los hisopos en buffer de Longmire incrementaron su eficiencia en el campo mientras mantenían producían cantidades suficientes de DNA para estudios genéticos usando marcadores mitocondriales y genéticos. Este nuevo protocolo permite el muestreo de DNA eficiente en tiempo y costo para juveniles o aves de tamaño pequeño en las cuales la toma de muestras de sangre puede causar un estrés excesivo para las aves y los técnicos de campo.%DNA sampling is an essential prerequisite for conducting population genetic studies. For many years, blood sampling has been the preferred method for obtaining DNA in birds because of their nucleated red blood cells. Nonetheless, use of buccal swabs has been gaining favor because they are less invasive yet still yield adequate amounts of DNA for amplifying mitochondrial and nuclear markers; however, buccal swab protocols often include steps (e.g., extended air-drying and storage under frozen conditions) not easily adapted to field settings. Furthermore, commercial extraction kits and swabs for buccal sampling can be expensive for large population studies. We therefore developed an efficient, cost-effective, and field-friendly protocol for sampling wild birds after comparing DNA yield among 3 inexpensive buccal swab types (2 with foam tips and 1 with a cotton tip). Extraction and amplification success was high (100% and 97.2% respectively) using inexpensive generic swabs. We found foam-tipped swabs provided higher DNA yields than cotton-tipped swabs. We further determined that omitting a drying step and storing swabs in Longmire buffer increased efficiency in the field while still yielding sufficient amounts of DNA for detailed population genetic studies using mitochondrial and nuclear markers. This new field protocol allows time- and cost-effective DNA sampling of juveniles or small-bodied birds for which drawing blood mav cause excessive stress to birds and technicians alike.