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A comparison of polymorphism of genetic markers and population sample sizes required for mixed-stock analysis of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) in British Columbia

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Abstract:

We evaluated two questions: (i) do microsatellites require larger population baseline sample sizes than single nucleotide polymorphisms (SNPs) to allow the accuracy provided by the microsatellites in genetic stock identification (GSI) applications to be expressed, and (ii) do less genetically distinct populations require larger population baseline sample sizes than more distinct populations to improve population-specific accuracy in GSI applications? Forty-six SNP loci were surveyed in 40 populations of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) over 16 regions from southern and central British Columbia and were split into two groups: the top 23 SNPs evaluated for stock identification for British Columbia sockeye salmon and the poorest 23 nuclear SNPs. Fourteen microsatellites were surveyed and split into two groups, with loci from the top 7 loci for stock identification accuracy assembled in one group, and the remaining 7 microsatellites assigned to a second group. SNPs and microsatellites with lower stock identification power required larger population sample sizes to allow expression of stock identification potential. To achieve the same level of population-specific accuracy, SNPs required fewer individuals to be sampled in a population than did microsatellites. Less genetically distinct populations required larger population sample sizes to achieve a given level of accuracy in estimated stock compositions.

Nous considérons deux questions. Est-ce qu'il faut des échantillons plus importants de données démographiques de base dans le cas des microsatellites que dans celui des polymorphismes mononucléotidiques (SNP) pour permettre l'expression de la précision des microsatellites dans leur utilisation pour l'identification génétique des stocks (GSI)? Est-ce que les populations moins distinctes génétiquement requièrent de plus grands échantillons de données de base que les populations plus distinctes pour améliorer la précision spécifique à l'espèce dans les problèmes de GSI? Nous avons examiné 46 locus SNP dans 40 populations de saumons rouges (Oncorhynchus nerka) dans 16 régions du sud et du centre de la Colombie-Britannique et les avons séparés en deux groupes, les 23 SNP estimés les meilleurs pour l'identification des stocks de saumons rouges de Colombie-Britannique et les 23 SNP moins performants. Nous avons aussi examiné 14 microsatellites et les avons séparés en deux groupes, les sept locus les plus précis pour l'identification des stocks dans un groupe et les sept autres microsatellites dans l'autre groupe. Les SNP et les microsatellites à puissance d'identification des stocks plus faible requièrent des échantillons démographiques plus importants pour permettre l'expression de leur potentiel d'identification des stocks. Afin d'atteindre le même niveau de précision pour les différentes populations, les SNP nécessitent un échantillonnage de moins d'individus dans la population que les microsatellites. Les populations moins distinctes génétiquement requièrent des échantillons démographiques plus importants pour atteindre un niveau donné de précision dans les estimations de composition des stocks.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2011

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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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nrc/cjfas/2011/00000068/00000003/art00015
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