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Heterosis and outbreeding depression between strains of young-of-the-year brook trout (Salvelinus fontinalis)

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Abstract:

Brook trout (Salvelinus fontinalis (Mitchill, 1814)) supports a lucrative fish aquaculture industry in Quebec and production of this species is mainly oriented to stock enhancement supporting sport fisheries. The aim of this study was to verify the expression of interstrain heterosis, i.e., increased performance of first generation hybrid progeny, during the first stages of development in brook trout. Two wild populations that were recently introduced to fish production in Quebec, the Laval (L) and the Rupert (R) strains, and a domestic strain (D) that is present in most Quebec fish farms were used in this study. The growth of 72 full-sibling families, representing three pure (♀D × ♂D, ♀L × ♂L, ♀R × ♂R) and five hybrid (♀D × ♂L, ♀D × ♂R, ♀L × ♂D, ♀L × ♂R, ♀R × ♂L) cross types, were surveyed from hatching to 2136 degree-days. Both heterosis and outbreeding depression were observed, depending on the hybrid cross type. The occurrence of heterosis was dependent on the developmental stage, and growth advantage at a very early developmental stage did not necessarily translate into bigger size later on. Outbreeding depression in growth (mass or length) was much less common than heterosis, and when occurring, it varied from 9.2% to 33.3% compared with 9.0% to 88.2% improvement in growth traits for heterosis. The results indicate that in early development, there was higher occurrence of heterosis relative to fish mass than to fish length and that, overall, the occurrence of heterosis was unpredictable.

L’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis (Mitchill, 1814)) est une espèce très importante au Québec, aussi bien dans le domaine de la pêche que dans celui de l’aquaculture et la production aquacole est principalement axée vers l’ensemencement. L’objectif de notre étude était de vérifier la présence d’hétérosis, soit une augmentation de performance durant les premiers stades du développement chez les hybrides de première génération, lors de croisements inter-souche d’ombles de fontaine. Trois souches ont été utilisées, soit une souche domestique (D), largement utilisée dans les piscicultures québécoises et deux populations sauvages récemment introduites dans le cheptel aquacole, soit la Laval (L) et la Rupert (R). Nous avons étudié la croissance de 72 familles de type plein-frère, représentant 3 croisements purs (♀D × ♂D, ♀L × ♂L, ♀R × ♂R) et 5 croisements hybrides (♀D × ♂L, ♀D × ♂R, ♀L × ♂D, ♀L × ♂R, ♀R × ♂L), de l’éclosion jusqu’à 2136 degrés-jours. De l’hétérosis et de la dépression de croisement ont été observées chez différents croisements hybrides. La présence d’hétérosis était dépendante du stade de développement et une bonne croissance à un jeune stade de développement ne se traduisait pas nécessairement par une taille plus importante lors des stades suivants. Lorsque présente, la dépression de croisement se traduisait par des baisses de croissance (masse ou longueur) entre 9,2 % et 33,3 %, alors que dans le cas d’hétérosis, des améliorations des traits de croissance variant de 9,0 % à 88,2 % ont été observées. Ces résultats montrent une présence accrue d’hétérosis durant les premiers stades du développement en fonction de la masse plutôt que de la longueur des poissons et ils illustrent dans leur ensemble l’imprévisibilité de l’occurrence de l’hétérosis chez cette espèce.

Document Type: Research Article

Publication date: 2011-03-01

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