Genetic fragmentation of populations of the fluvial sculpin Cottus nozawae (Pisces: Cottidae) at the southern margin of its native range

Authors: Yagami T.; Yokoyama R.; Goto A.

Source: Canadian Journal of Zoology, Volume 80, Number 5, May 2002 , pp. 873-881(9)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

The influence of fragmentation on local genetic population structure of the fluvial sculpin Cottus nozawae was studied by comparing populations in two regions: the Tohoku District (the southern margin of the species' native range) and Hokkaido Island (the center of its native range), Japan, based on restriction fragment length polymorphism analysis of mitochondrial DNA amplified by means of the polymerase chain reaction. Relatively high genetic divergences were found among populations from different regions. An analysis of molecular variance showed that _ST values among samples from the same river system in the Tohoku District were higher than among samples from Hokkaido Island. Heterogeneities in haplotype composition among tributary populations and among distinctive clusters were also found in the Tohoku District river system. Cottus nozawae in the Tohoku District are distributed patchily in headwater streams and may be thermally isolated. As a result, there appears to be little gene flow among tributary populations from different areas that exhibit divergence due to random genetic drift and have small effective population sizes.

L'influence de la fragmentation sur la structure génétique des populations locales de Cottus nozawae a été étudiée par comparaison des populations de deux régions du Japon, le district de Tohoku (à la limite sud de la répartition naturelle de l'espèce) et l'île d'Hokkaido (au centre de sa répartition), par analyse du polymorphisme de la longueur des fragments de restriction de l'ADN mitochondrial amplifiés par la réaction de polymérisation en chaîne. L'analyse a mis en lumière des divergences génétiques importantes entre les populations des deux régions. Une analyse de la variance moléculaire a démontré que les valeurs de _ST d'échantillons d'un même système hydrographique sont plus élevées dans le district de Tohoku que dans l'île d'Hokkaido. Il y a hétérogénéité dans la composition des haplotypes d'une population à l'autre et il se forme des groupes distinctifs dans le système hydrographique du district de Tohoku. Cottus nazawae a une répartition contagieuse dans les ruisseaux d'amont dans le district de Tohoku et est peut-être isolé thermiquement. En conséquence, il semble y avoir peu de flux de gènes d'une région à l'autre et la divergence est attribuable à la dérive génétique aléatoire et à la petite taille des populations effectives.[Traduit par la Rédaction]

Language: English

Document Type: Research article

Publication date: 2002-05-01

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