Arbeidet for avhandlingen ble gjort på Veterinærinstituttet. Tittel på avhandlingen er "Environmental DNA (eDNA) monitoring of two different freshwater host-pathogen complexes in the interface between nature and aquaculture", og han har sett på vert-patogenkomplekset Atlantisk laks og parasitten Gyrodactylus salaris, som er en av de viktigste truslene mot norsk Atlantisk laks i ferskvann. Det andre vert-patogenkomplekset er ferskvannskreps og den patogene eggsporesoppen Aphanomyces astaci, hvor Amerikansk kreps er friske smittebærere mens europeisk kreps inkludert edelkreps dør av infeksjonen.

Hovedfunn

Miljø-DNA er genetisk materiale hentet direkte fra miljøprøver. Påvisning av organismer i miljøet uten å observere den biologiske kilden er en sensitiv, miljø- og dyrevelferdsvennlig metode som i økende grad brukes til å supplere eller erstatte konvensjonell overvåking. Imidlertid er det mange kunnskapshull om dynamikken til miljø-DNA-dynamikk og metodens overvåkningspotensiale som trenger ytterligere undersøkelser, spesielt for sjeldne og flyktige arter og vert-patogenkomplekser.

Dette doktorgradsprosjektet fokuserte på to forskjellige verts-patogenkomplekser av økonomisk betydning og artsbevaringsrelevans: Atlanterhavslaks og parasitten Gyrodactylus salaris, som er ødeleggende for stedegen de atlantiske laksepopulasjonene, og ferskvannskreps og krepsepest-patogenet Aphanomyces astaci (eggsporesopp) som bæres og overføres av amerikansk kreps, men som er dødelig for europeisk kreps.

Resultatene fra Johannes sitt doktorgradsstudie viste at samtidig overvåkning med miljø-DNA av vert-patogenkomplekser var fordelaktig, men påvisningssuksessen var ulik mellom målorganismene og varierte med biologiske trekk, livssyklushendelser og miljøpåvirkning. Overvåkning med miljø-DNA av kreps og A. astaci gir informasjon om populasjonsstatus (tilstedeværelse-fravær av stedegne/fremmede kreps) og smittestatus. Svært lave populasjonstettheter og smittenivåer kunne påvises forutsatt tilstrekkelig prøvetaking. For atlantisk laks og G. salaris kunne miljø-DNA fra fisken oppdages lett mens metoden ikke klarer å oppdage lave parasittintensiteter på grunn av svært begrenset frigjøring av miljø-DNA fra G. salaris. Metoden er likevel et nyttig supplement til arbeidskrevende konvensjonelle metoder.

Johannes C. Rusch har vært doktorgradsstipendiat ved Veterinærinstituttet, og tilknyttet Institutt for Biovitenskap, Universitetet i Oslo.

Bedømmelseskomité

Professor Ivana Maguire, Universitetet i Zagreb, Kroatia
Professor Anti Vasemägi, Sveriges lantbruksuniverstitiet
Professor Asbjørn Vøllestad, Universitetet i Oslo

Disputasleder

Professor Stein Kaartvedt, Universitetet i Oslo

Veiledere

Professor Tom Andersen, Universitetet i Oslo
Seniorforsker og seksjonsleder Trude Vrålstad, Veterinærinstituttet
Seniorforsker Haakon Hansen, Veterinærinstituttet
Seniorforsker David Strand, Veterinærinstituttet