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Genetic structure of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in Lake Michigan

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Abstract:

Genetic relationships among lake whitefish (Coregonus clupeaformis) spawning aggregates in Lake Michigan were assessed and used to predict a stock or management unit (MU) model for the resource. We hypothesized that distinct spawning aggregates represented potential MUs and that differences at molecular markers underlie population differentiation. Genetic stock identification using 11 microsatellite loci indicated the presence of six genetic MUs. Resolved MUs corresponded to geographically proximate spawning aggregates clustering into genetic groups. Within MUs, analyses suggested that all but one delineated MU was a stable grouping (i.e., no between-population differences), with the exception being the Hog Island – Traverse Bay grouping. Elk Rapids was the most genetically divergent population within Lake Michigan. However, low Fst values suggested that moderate to high levels of gene flow occur or have occurred in the past between MUs. Significant tests of isolation by distance and low pairwise Fst values potentially led to conflicting results between traditional analyses and a Bayesian approach. This data set could provide baseline data from which a comprehensive mixed-stock analysis could be performed, allowing for more efficient and effective management of this economically and socially important resource.

Nous avons évalué les relations génétiques entre des rassemblements de fraie de grands corégones (Coregonus clupeaformis) au lac Michigan et les avons utilisées pour prédire un modèle de stocks ou d’unités de gestion (MU) pour cette ressource. Nous utilisons l’hypothèse selon laquelle, d’une part, les rassemblements de fraie distincts représentent des MUs potentielles et, d’autre part, des différences au niveau des marqueurs génétiques sous-tendent la différenciation des populations. L’identification des stocks génétiques d’après 11 locus microsatellites indique la présence de six MUs génétiques. Les MUs identifiées correspondent à des rassemblements de fraie rapprochés géographiquement qui se fusionnent en groupes génétiques. Les analyses faites au sein des MUs indiquent que toutes les MU décrites, sauf une, forment des groupes stables (c’est-à-dire sans différences entre les populations), l’exception étant le regroupement Hog Island – Traverse Bay. La population d’Elk Rapids possède la plus grande divergence génétique au lac Michigan. Cependant, les valeurs faibles de Fst laissent croire qu’il y a, ou il y a eu dans le passé, des niveaux modérés à élevés de flux génique entre les MUs. Des tests significatifs d’isolement par la distance et des valeurs faibles de Fst appariés ont conduit à des résultats contradictoires entre les analyses traditionnelles et une approche bayésienne. Cet ensemble de données pourrait représenter des informations de base à partir desquelles il serait possible de faire une analyse complète des stocks mixtes; cela permettrait une gestion plus concrète et efficace de cette ressource qui présente un intérêt économique et social.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-03-01

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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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