Temporal variation in the prevalence of the crayfish plague pathogen, Aphanomyces astaci, in three Czech spiny-cheek crayfish populations

Variation temporelle de la prévalence de l’agent de la peste de l’écrevisse, Aphanomyces astaci, dans trois populations tchèques d’écrevisses américaines

⁽¹⁾ Department of Ecology, Faculty of Science, Charles University in Prague, Viničná 7, Prague 2, 12844, Czech Republic,
evikkk@post.cz
⁽²⁾ Department of Invasion Ecology, Institute of Botany, Academy of Sciences of the Czech Republic, 25243 Průhonice, Czech Republic

Received: 15 January 2011
Revised: 7 April 2011
Accepted: 12 April 2011

Abstract

North American crayfish species are natural hosts of the crayfish plague pathogen Aphanomyces astaci. The spiny-cheek crayfish Orconectes limosus, widespread in Central Europe, is the main reservoir of A. astaci in Czech Republic. We tested if there are temporal changes in the prevalence of infected individuals (i.e., the proportion of individuals in which the pathogen is detected) in spiny-cheek crayfish populations. Crayfish from three populations shown previously to be infected to different extents (high, intermediate and low), were repeatedly sampled in different years (2004–2010) and seasons. The presence of A. astaci in the soft abdominal crayfish cuticle was tested by specific amplification of the pathogen DNA. There was no substantial temporal variation in pathogen prevalence in the highly and very lowly infected populations. However, a significant long-term as well as seasonal decrease was found in the intermediately infected population. This decline could be related to a decrease in population density over the studied years, and to crayfish seasonal moulting, respectively. A reliable estimate of pathogen prevalence in American crayfish populations thus requires repeated monitoring over years, preferably during the same season before the main period of crayfish moulting.

Résumé

Les espèces d’écrevisses nord-américaines sont des hôtes naturels de l’agent pathogène de la peste de l’écrevisse, Aphanomyces astaci. L’écrevisse américaine, Orconectes limosus, très répandue en Europe centrale, est le réservoir principal d’A. astaci en République tchéque. Nous avons recherché s’il y a des changements de prévalence dans le temps (i.e. la proportion d’individus pour laquelle le pathogène est détecté) dans des populations de l’écrevisse américaine. Les écrevisses de trois populations connues pour être infectées à différents niveaux (fort, moyen et bas) ont été échantillonnées à plusieurs reprises différentes années (2004–2010) et saisons. La présence d’A. astaci dans la cuticule abdominale souple de l’écrevisse a été recherchée par amplification spécifique de l’ADN du pathogène. Il n’y a pas de variation importante dans le temps dans la prévalence du pathogène dans les populations très ou très faiblement infestées. Toutefois, une décroissance significative à long terme comme saisonnière a été trouvée dans la population à niveau d’infestation moyen. Cette décroissance pourrait être corrélée à une décroissance de la densité de population au cours des années d’étude et à la mue saisonnière. Une estimation fiable de la prévalence du pathogène dans les populations d’écrevisses américaines nécessite un suivi régulier sur plusieurs années, de préférence à la même saison avant la période principale de mue de l’écrevisse.