Genetic structure in relation to movements in wild European grayling (Thymallus thymallus) in three Norwegian rivers

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The relationship among genetic structure, movements, and barriers was studied in European grayling (Thymallus thymallus). Gene flow is closely related to movement patterns, and genetic differentiation may be negatively correlated with movement. Grayling movements in the Glomma River (8149 tagged) and the neighboring Trysilelva River (4070 tagged) were different among sampling sites. Most individuals were stationary (±0.5 km), but some individuals moved long distances (≤153 km). The movement data indicated potential for gene flow between the two upstream sampling sites in the Glomma River and between the two midstream sites in the Trysilelva River. Allele frequencies at seven microsatellite loci indicated pairwise differentiation across sampling sites. Genetic structuring was generally consistent with the observed movement pattern. Isolation-by-linear-distance or number of potential barriers (dams, lakes) was not significant among sites within streams or among sites within the two southern streams. They were significant, however, if two outlying northern populations in the Pasvik River were included. Our results suggest that although grayling may move long distances, they also exhibit genetic structuring within large continuous river systems. Fish movement, often the result of flexible and adaptive behavioral strategies, is the ecological mechanism for gene flow. Movements may be the adaptive link explaining how environmental conditions affect genetic structuring.

Nous avons étudié la relation entre la structure génétique, les déplacements et les barrières chez l'ombre européen (Thymallus thymallus). Le flux génétique est étroitement relié aux patrons de déplacement et la différentiation génétique peut être en corrélation négative avec le déplacement. Les déplacements des ombres dans la Glomma (8149 ombres marqués) et la Trysilelva voisine (4070 ombres marqués) diffèrent d'un site d'échantillonnage à un autre. La plupart des individus sont sédentaires (± 0,5 km), mais certains se déplacent sur de grandes distances (≤153 km). Les données sur les déplacements indiquent une possibilité de flux génétique entre les deux sites d'échantillonnage d'amont de la Glomma et les deux sites du cours moyen de la Trysilelva. Les fréquences des allèles à sept locus microsatellites indiquent l'existence de différentiations par paires parmi les sites d'échantillonnage. La structure génétique est généralement en accord avec le patron des déplacements observé. Il n'y a pas d'isolement significatif dû à la distance linéaire, ni de nombre significatif de barrières (barrages, lacs) parmi les sites dans un même cours d'eau, ni parmi les sites dans les deux cours d'eau du sud. Il y en a cependant de significatifs lorsque qu'on inclut deux populations nordiques situées à l'écart dans la Pasvik. Nos résultats indiquent que, bien que les ombres puissent se déplacer sur de grandes distances, ils possèdent une structure génétique au sein de grands systèmes hydrographiques continus. Le déplacement des poissons, souvent le résultat de stratégies comportementales flexibles et adaptatives, est le mécanisme écologique du flux génétique. Les déplacements peuvent être les liens adaptatifs qui expliquent comment les conditions environnementales affectent la structuration génétique.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 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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