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Heritability and "evolvability" of meristic characters in a natural population of Gasterosteus aculeatus

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Phenotypic and genetic variabilities of nine meristic traits (in threespine stickleback, Gasterosteus aculeatus) were calculated for 33 full-sib families raised under controlled laboratory conditions and for 33 pairs caught in nature. Heritabilities were measured using three methods: regression (across environments, laboratory–nature), full sib (laboratory), and minimum estimate (nature). Evolvabilities, as an alternative measure of genetic variability, were computed from the genetic coefficient of variation across environments, in the laboratory, and in nature. In general terms, phenotypic variability was smaller in laboratory-reared fish than in wild fish. Results applying both parameters (heritability and evolvability) suggest that in the natural environment, there is a relevant presence of additive genetic variability for lateral-plate number and, to a lesser extent, for lower gill rakers, as well as maternal effects on caudal and abdominal vertebrae and paternal effects on dorsal fin rays. Some of the meristic traits examined are bilateral. Heritabilities across environments and in the laboratory for fluctuating asymmetry values were calculated according to conventional methods and also employing method 2 of Falconer. Qualitatively, the results were almost the same using the two methods: most heritability values were around zero, even taking into account overall measures of fluctuating asymmetry.

La variabilité génétique et la variabilité phénotypique ont été calculées pour neuf caractéristiques méristiques de l'épinoche à trois épines, Gasterosteus aculeatus, relevées chez 33 familles de frères et soeurs élevés en laboratoire dans des conditions contrôlées et provenant de 33 couples capturés en nature. L'héritabilité a été mesurée selon trois méthodes : la régression (dans les deux environnements, laboratoire–nature), l'estimation chez les frères et soeurs (labo ratoire) et l'estimation minimale en nature. L'évolubilité, comme autre mesure de la variabilité génétique, a été déterminée à partir du coefficient génétique de variation dans les deux milieux, en laboratoire et en nature. De façon générale, la variabilité phénotypique est moins importante chez les poissons élevés en laboratoire que chez les poissons en nature. Les résultats qui tiennent compte des deux variables (héritabilité et évolubilité) semblent indiquer qu'en nature viennent s'ajouter une variabilité génétique importante du nombre de plaques latérales et, à un degré moindre, du nombre de peignes branchiaux inférieurs, les effets maternels sur les vertèbres caudales et abdominales, de même que les effets paternels sur le nombre de rayons à la nageoire dorsale. Quelques-unes des caractéristiques méristiques que nous avons examinées sont bilatérales. L'héritabilité des asymétries fluctuantes dans les deux milieux et en laboratoire a été calculée selon les méthodes habituelles et aussi selon la méthode 2 de Falconer. La qualité des résultats est pratiquement la même selon les deux méthodologies : la plupart des estimations de l'héritabilité ont une valeur voisine de zéro, même en tenant compte des mesures globales de l'asymétrie fluctuante.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2002-03-01

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