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Detection of multiple paternity and sperm storage in a captive colony of the central Asian tortoise, Testudo horsfieldii

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Abstract:

Reproductive success is a critical measure of an organism’s fitness. Determining reproductive success in vertebrates is confounded by the concealed mechanism and timing of fertilization (e.g., sperm competition and storage). To assess the relationship between observed mating behavior and reproductive success in the central Asian tortoise, Testudo horsfieldii Gray, 1844, we determined individual genotypes from a captive colony of adults and their offspring. We constructed a size-selected genomic library from T. horsfieldii and screened for polymorphic microsatellite markers. The screen resulted in identification of two novel microsatellite regions. Cross-species amplification of microsatellite markers using primers developed for the bog turtle, Glyptemys muhlenbergii (Schoepff, 1801), resulted in isolation of three additional polymorphic microsatellites for T. horsfieldii. The five loci, which have between 5 and 17 alleles and observed heterozygosities between 0.44 and 0.90, were used to determine the frequency of multiple paternity in the captive colony. We found evidence for multiple paternity in 27% of the clutches examined, as well as evidence for overwinter sperm storage and variance in adult male reproductive success. These data indicate that ample opportunity exists for sperm competition and female mate choice in T. horsfieldii.

Le succès reproductif est une mesure décisive de la fitness d’un organisme. La détermination du succès reproductif chez les vertébrés est gênée par le mécanisme caché de la fécondation et la difficulté d’en déterminer le moment (par exemple, à cause de la compétition spermatique et du stockage du sperme). Afin d’évaluer la relation entre le comportement reproducteur observé et le succès reproductif chez la tortue du centre de l’Asie, Testudo horsfieldii Gray, 1844, nous avons déterminé les génotypes individuels d’une colonie d’adultes en captivité et de leurs rejetons. Nous avons établi une banque de données génomiques structurée d’après la taille chez T. horsfieldii et nous avons recherché des marqueurs microsatellites polymorphes. Ce tamisage a fourni deux nouvelles régions microsatellites. Une amplification croisée trans-spécifique avec la tortue des marécages, Clemmys muhlenbergii (Schoepff, 1801), a révélé trois régions microsatellites additionnelles chez T. horsfieldii. Les cinq locus, qui contiennent entre 5 et 17 allèles, et les hétérozygoties variant de 0,44 à 0,90 nous ont servi à mesurer la fréquence des paternités multiples dans la colonie en captivité. Il y a des indices de paternité multiple dans 24% des portées examinées, de même que des indications d’un stockage de sperme au cours de l’hiver et d’une variance dans le succès reproductif des mâles. Ces données indiquent qu’il existe de nombreuses occasions pour la compétition spermatique et le choix des partenaires par les femelles chez T. horsfieldi.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2006

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nrc/cjz/2006/00000084/00000004/art00006
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