Applicability of DNA barcoding-based analyses on the diet of the gray brocket deer (Subulo gouazoubira) in xeric hillside forests

Abstract

In this study, we explore the applicability of DNA barcoding, specifically targeting the chloroplast DNA (cpDNA) sequences, particularly the trnL (UAA) intron region, to analyze the diet of gray brocket deer. This approach offers improved taxonomic resolution and the ability to identify species with greater precision compared to traditional methods. The study was conducted in the "Reserva Natural Salus" in Uruguay, covering a range of vegetation types, where gray brocket deer coexist with other exotic ungulates. A local reference database of trnL (UAA) sequences was established, incorporating both GenBank data and sequences obtained from native species in the study area. Fecal samples were collected in summer and winter, and DNA was extracted and amplified for metabarcoding analysis in pooled samples for each season. For each sample 28,229 and 33,588 reads were obtained respectively, which together corresponded to 25 Operational Taxonomic Units (OTUs). The species Rubus ulmifolius and Schinus engleri were the most represented in the diet with 69.6 % of the summer reads, whereas in winter, 68.7 % of the reads corresponded only to Schinus engleri. These findings indicate that gray brocket deer consume species that have higher nutritional value, which may be linked to their capacity to thrive in young and productive ecosystems. This study demonstrates the feasibility of DNA barcoding for dietary analysis in gray brocket deer and provides valuable insights into their food habits in the "Reserva Natural Salus". Further improvements to increase the reference databases of native species and the exploration of additional genetic markers are recommended for enhanced species-level discrimination in dietary analysis studies. This methodology is promising for future research as diet studies have an impact on species management, habitat conservation and biodiversity conservation efforts.

En este estudio, exploramos la aplicabilidad de los códigos de barras de ADN, utilizando la región de intrón del cloroplasto trnL (UAA), para analizar la dieta del guazubirá. Este enfoque ofrece una buena resolución taxonómica y la capacidad de identificar especies con mayor precisión que con los métodos tradicionales basados en análisis microhistológicos de fragmentos vegetales. El estudio se realizó en la "Reserva Natural Salus" de Uruguay, que presenta distintos tipos de vegetación, incluyendo bosques nativos, plantaciones de pinos y eucaliptos, y afloramientos rocosos, donde el guazubirá convive con otros ungulados exóticos. Para el estudio se estableció una base de referencia local de secuencias trnL (UAA), incorporando registros de GenBank y secuencias obtenidas de especies nativas en el área de estudio. Se recolectaron muestras fecales en verano e invierno, se extrajo y amplificó el ADN para análisis de metabarcoding, agrupando las muestras colectadas en cada estación. Para cada uno de los muestreos se obtuvieron 28,229 y 33,588 lecturas respectivamente, que en conjunto representaron 25 Unidades Taxonómicas Operativas (UTOs). Sin embargo, las especies Rubus ulmifolius y Schinus engleri fueron las más representadas con el 69.6 % de las lecturas de verano, para invierno el 68.7 % de las lecturas fueron para Schinus engleri. Estos hallazgos indican que el guazubirá consume especies que tienen alto valor nutricional, lo cual podría relacionarse con la habilidad de esta especie a adaptarse a ecosistemas jóvenes y altamente productivos. Este estudio demuestra la viabilidad de estudios de dieta basados en códigos de barras de ADN para ciervos neotropicales y proporciona información valiosa sobre los hábitos alimentarios del guazubirá en la "Reserva Natural Salus". Se recomienda ampliar las bases de secuencias de referencia de especies nativas y explorar otros marcadores genéticos adicionales para mejorar el poder de discriminación a nivel de especie en los estudios de metabarcoding de especies vegetales. Esta metodología es prometedora para futuras investigaciones, ya que los estudios de dieta tienen un impacto en el manejo de especies, la conservación del hábitat y los esfuerzos de conservación de la biodiversidad.