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Assessing genetic diversity of protected coho salmon (Oncorhynchus kisutch) populations in California

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Abstract:

California coho salmon (Oncorhynchus kisutch) are under legal protection owing to significant declines in abundance over the last decades. Previously, California coho salmon were characterized as having low genetic diversity and weak population subdivision, attributable potentially to homogenization by out-of-basin hatchery releases. Here, diversity at seven highly polymorphic microsatellite DNA markers is assessed within and among 32 collections of coho salmon from 16 California watersheds. In 71% of local populations, genotypic composition deviates significantly from that expected under the assumption of random mating. We develop and apply methods to adjust for two potential causes of deviation from random mating expectations: (i) Wahlund effects, owing to heterogeneous collections of individuals, and (ii) the "Allendorf–Phelp's effect", owing to closely related juveniles in samples. Such population-level "adjustments" reduce within-region and increase among-region variance; after adjustment, we find strong concordance of genetic and geographic distances. We conclude that stock transfers have had minimal impact on population structure and that California coho salmon populations likely comprise small numbers of endemic breeders, potentially experiencing high levels of genetic drift and inbreeding.

Les saumons coho (Oncorhynchus kisutch) de la Californie bénéficient d'une protection légale à cause de leur déclin significatif au cours des dernières décennies. Dans le passé, on caractérisait les saumons coho de la Californie par une faible diversité génétique et de faibles subdivisions de la population, à cause potentiellement de l'homogénéisation résultant d'empoissonnements à partir de piscicultures situées dans d'autres bassins versants. Nous évaluons ici la diversité à sept marqueurs microsatellites de l'ADN fortement polymorphes dans 32 récoltes de saumons coho de 16 bassins versants de la Californie et entre ces récoltes. Chez 71 % des populations locales, la composition génotypique diffère significativement de celle qu'on attendrait si les accouplements se faisaient au hasard. Nous mettons au point et utilisons des méthodes pour tenir compte de deux causes potentielles de déviation de l'accouplement au hasard : (i) les effets Wahlund par suite de collections hétérogènes d'individus et (ii) « l'effet Allendorf–Phelp » par suite d'échantillonnage comprenant des jeunes fortement apparentés. De tels « ajustements » au niveau de la population réduisent la variance à l'intérieur des régions et augmente celle qui existe entre les régions; après l'ajustement, il existe une forte concordance entre les distances génétiques et géographiques. Nous concluons que les transferts de stocks ont eu un impact minimal sur la structure de population et que les populations de saumons coho de la Californie contiennent vraisemblablement un petit nombre de reproducteurs endémiques et qu'elles subissent potentiellement un fort degré de dérive génétique et de consanguinité.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2007

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