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Genetic variation and population structure of moose (Alces alces) at neutral and functional DNA loci

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Abstract:

Genetic variation was examined for moose (Alces alces) from Riding Mountain, Isle Royale, and Pukaskwa national parks; northwestern, Nipigon, northeastern, and central Ontario; New Brunswick; and Newfoundland. The national parks were identified as maintaining potentially different local selection pressures due to the absence of hunting and the presence or absence of the parasite Parelaphostrongylus tenuis. Genetic variation was estimated using neutral DNA markers, assessed by multilocus DNA fingerprinting and five microsatellite loci, and the functional antigen binding region (ARS) (exon 2) of the major histocompatibility complex (MHC) gene DRB. There was discordance in the allelic diversity observed at the neutral loci compared with the MHC DRB locus in a number of populations. Ontario populations demonstrated higher levels of variability at the neutral loci and relatively low levels at the DRB locus. Conversely, the Isle Royale population has the lowest genetic variability, consistent with a historic small founding event, at the neutral DNA markers and relatively high variability at the MHC gene. Relatively high levels of genetic variation at the DRB locus were observed in protected park populations concomitant with the absence of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) or the parasite P. tenuis and an absence of hunting. Gene flow was observed among the neighboring geographic regions within Ontario, including Pukaskwa National Park, with evidence of isolation-by-distance among more distant regions within Ontario. The discordant patterns between DNA markers suggest that neutral DNA markers may not accurately reflect adaptive variation present at functional loci.

Nous avons étudié la variation génétique chez les orignaux (Alces alces) des parcs nationaux de Riding Mountain, d'Isle Royale et de Pukaskwa, des régions nord-ouest, nord-est et centrale et de la région de Nipigon en Ontario, ainsi que du Nouveau-Brunswick et de Terre-Neuve. Les parcs nationaux présentent des conditions locales de pression sélective potentiellement différentes, car il n'y a pas de chasse et le parasite Parelaphostrongylus tenuis peut être présent ou absent. La variation génétique a pu être mesurée par génotypage de l'ADN et déterminée à des marqueurs neutres de l'ADN, ainsi qu'à cinq locus microsatellites et dans la région fonctionnelle de liaison des antigènes (ARS) (exon 2) du gène DRB du complexe majeur d'histocompatibilté (MHC). Il y a une divergence entre la diversité allélique observée aux locus neutres et celle du locus MHC DRB chez plusieurs populations. Les populations ontariennes présentent des niveaux élevés de variabilité au locus neutres et une variabilié relativement faible au locus DRB. En revanche, la population de l'Isle Royale possède la variabilité génétique la plus faible dans les marqueurs neutres de l'ADN, ce qui est en accord avec son épisode de fondation restreint et la variabilité relativement élevée du gène MHC. Des niveaux relativement élevés de variation génétique au locus DRB existent chez les populations protégées de parcs où il n'y a pas de chasse et d'où le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) ou le parasite P. tenuis sont absents. Le flux génétique s'observe entre les régions géographiques adjacentes de l'Ontario y compris le parc national de Pukaskwa; il y a cependant des indices d'un isolement par la distance dans les régions plus éloignées de l'Ontario. Les patterns divergents entre les marqueurs de l'ADN indiquent que les marqueurs neutres peuvent ne pas refléter de façon précise la variation adaptative présente aux locus fonctionnels.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2003

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nrc/cjz/2003/00000081/00000004/art00011
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