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Landscape-scale evaluation of genetic structure among barrier-isolated populations of coastal cutthroat trout, Oncorhynchus clarkii clarkii

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Abstract:

Relationships among landscape structure, stochastic disturbance, and genetic diversity were assessed by examining interactions between watershed-scale environmental factors and genetic diversity of coastal cutthroat trout (Oncorhynchus clarkii clarkii) in 27 barrier-isolated watersheds from western Oregon, USA. Headwater populations of coastal cutthroat trout were genetically differentiated (mean FST = 0.33) using data from seven microsatellite loci (2232 individuals), but intrapopulation microsatellite genetic diversity (mean number of alleles per locus = 5, mean He = 0.60) was only moderate. Genetic diversity of coastal cutthroat trout was greater (P = 0.02) in the Coast Range ecoregion (mean alleles = 47) than in the Cascades ecoregion (mean alleles = 30), and differences coincided with indices of regional within-watershed complexity and connectivity. Furthermore, regional patterns of diversity evident from isolation-by-distance plots suggested that retention of within-population genetic diversity in the Coast Range ecoregion is higher than that in the Cascades, where genetic drift is the dominant factor influencing genetic patterns. Thus, it appears that physical landscape features have influenced genetic patterns in these populations isolated from short-term immigration.

L’examen des interactions entre les facteurs du milieu à l’échelle du bassin versant et la diversité génétique chez des truites fardées (Oncorhynchus clarkii clarkii) côtières dans 27 bassins versants isolés par des barrières dans l’ouest de l’Oregon, É.-U., a permis d’évaluer les relations entre la structure du paysage, la perturbation stochastique et la diversité génétique. D’après les données provenant de sept locus microsatellites (2232 individus), les populations des eaux d’amont de truites fardées côtières sont différenciées génétiquement (FST moyen = 0,33), mais la diversité génétique des microsatellites à l’intérieur des populations (nombre moyen d’allèles par locus = 5, He moyen = 0,60) n’est que modérée. La diversité génétique des truites fardées côtières est plus forte (P = 0,002) dans l’écorégion de la chaîne côtière (allèles moyens = 47) que dans l’écorégion des Cascades (allèles moyens = 30) et ces différences coïncident avec des indices de complexité et de connectivité régionales à l’intérieur des bassins versants. De plus, les patrons régionaux de diversité, illustrés par des graphiques d’isolement par la distance, laissent croire que la rétention de la diversité génétique à l’intérieur des populations est plus élevée dans l’écorégion de la chaîne côtière que dans les Cascades, où la dérive génétique est le facteur dominant à influencer les patrons génétiques. Ainsi, il apparaît que les caractéristiques physiques du paysage ont influencé les patrons génétiques dans ces populations protégées de l’immigration à courte échelle temporelle.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2008

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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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