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Underwater but not out of sight: genetic monitoring of effective population size in the endangered North Sea houting (Coregonus oxyrhynchus)

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Abstract:

We analysed 12 microsatellite DNA loci in temporal samples (1980, 1994, and 2002) from the only remaining indigenous population of the North Sea houting (Coregonus oxyrhynchus) in the Vidaa River, Denmark. Using a novel temporal method, we estimated effective population size (Ne) to be 577.4 (90% highest posterior density limits 297.2–3719.8). The same method was used to estimate Ne at the beginning and end of the sampled time interval, and the results were indicative of a relatively stable population. In contrast, tests for recent bottlenecks suggested population declines in the 1980 and 1994 samples, possibly reflecting declines prior to 1980 in the total North Sea houting population. To evaluate the usefulness of the two methods for routine genetic monitoring, we simulated population declines corresponding to reproduction by only 20 or 50 parents in 2002. For both simulated samples, the temporal method provided evidence for a population decline, whereas the test for bottlenecks did not suggest population decline. We conclude that the North Sea houting in the Vidaa River is not immediately threatened by inbreeding or loss of evolutionary potential, and the applied temporal method appears very useful for genetic monitoring of effective population size in endangered, isolated fish populations.

Nous avons analysé 12 locus microsatellites d'ADN dans des échantillons répartis dans le temps (1980, 1994 et 2002) provenant de la seule population indigène survivante du houting de la mer du Nord (Coregonus oxyrhynchus) dans la Vidaa, Danemark. À l'aide d'une méthode temporelle nouvelle, nous avons estimé la taille effective de la population (Ne) à 577,4 (limites à 90 % de la densité a posteriori la plus élevée, 297,2–3719,8). La même méthode a servi à estimer Ne au début et à la fin de l'intervalle d'échantillonnage et les résultats indiquent que la population est relativement stable. En revanche, des tests pour l'existence de goulots d'étranglement récents laissent croire à des déclins de population dans les échantillons de 1980 et de 1994, qui reflètent peut-être des déclins dans l'ensemble de la population de houtings de la mer du Nord avant les années 1980. Afin d'évaluer l'utilité des deux méthodes pour une surveillance génétique de routine, nous avons simulé des déclins de population correspondant à une reproduction par seulement 20 ou 50 parents en 2002. Dans les deux échantillons simulés, la méthode temporelle fournit des indices d'un déclin de population, alors que le test pour les goulots d'étranglement n'indique aucun déclin. Nous en concluons que le houting de la mer du Nord de la Vidaa n'est pas menacé dans l'immédiat par la consanguinité ou par la perte de potentiel évolutif et que la méthode temporelle utilisée semble très commode pour suivre la taille effective des populations de poissons isolées et menacées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2006

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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