Genetic differentiation among natural and refugia populations of the Devils Hole pupfish, Cyprinodon diabolis, as indicated by microsatellite DNA markers

Authors: Wilcox, J.L., Martin, A.P.

Year: 1997 (xxix)

Abstract

Since its near extirpation in the early 1970’s, the Devils Hole pupfish, Cyprinodon diabolis , has been very closely monitored by management biologists. Two artificial populations of C. diabolis were established in 1986 (School Spring and Point of Rocks refugia) with the intention of preserving the species by lessening the chance of stochastic extinction. Since the refugia establishments, juveniles have been transferred sporadically from Devils Hole to the refugia populations. The management practice of transferring juvenile individuals from founder to refugia populations slows genetic divergence of the isolated gene pools. The effectiveness of this strategy hinges on the assumption that transferred individuals survive and reproduce in the refugia, contributing their alleles to subsequent generations. No polymorphic molecular markers have previously been described for Cyprinodon diabolis, and therefore we have no information on the effectiveness of juvenile transfers and/or the degree to which refugia populations may have already diverged from the Devils Hole population. We have isolated microsatellite DNA markers from C. diabolis and will describe each population’s gene pool in terms of its allelic diversity. Genetic differentiation would be indicated by the absence of Devils Hole alleles in refugia populations. If genetic divergence is documented, then past juvenile transfers have not successfully bolstered refugia gene pools with Devils Hole alleles. With this information, we may suggest compensatory introductions of specific Devils Hole genotypes and thereby trace a transferred individual’s reproductive success as defined by its allelic contribution to subsequent refugia generations.

(* indicates author who presented paper at symposium) Diferenciación genética entre poblaciones naturales y refugiadas del cachorrito del Devils Hole, Cyprinodon diabolis, meidante el uso de marcadores de microsatelites del ADN

Resumen

Desde su cercana extirpación a comienzos de los 70, el cachorrito de Devils Hole, Cyprinodon diabolis , ha sido inspeccionado muy de cerca por biólogos de manejo. Dos poblaciones artificiales de C. diabolis fueron establecidas en 1986 (School Spring y Refugio Point of Rocks) con la intención de preservar la especie y disminuir la oportunidad de extinción estocástica. Desde el establecimiento del refugio, se han transferido juveniles esporádicamente desde el Devils Hole a las poblaciones de refugio. La práctica del manejo por transferencia de individuos juveniles de poblaciones fundadoras a poblaciones de refugio retarda la divergencia genética del patrimonio genético aislado. La efectividad de esta estrategia depende de la suposición de que los individuos transferidos sobreviven y se reproducen en el refugio, contribuyendo sus alelos a las generaciones siguientes. Ningún marcador molecular polimórfico ha sido descrito para Cyprinodon diabolis, y por lo tanto no tenemos información sobre la eficacia de las transferencias juveniles y/o el grado al cual las poblaciones de refugio pueden haber ya divergido de las poblaciones de Devils Hole. Tenemos marcadores de ADN microsatélite aislados de C. diabolis y describiremos cada patrimonio genético de la población en términos de su diversidad alélica. La diferenciación genética estaría indicada por la ausencia de alelos en las poblaciones de refugio de Devils Hole. Si la divergencia genética es documentada, entonces la transferencia de juveniles no ha reforzado satisfactoriamente el patrimonio genético de los alelos de Devils Hole. Con esta información, sugerimos introducciones compensatorias de genotipos específicos de Devils Hole y así rastrear el éxito reproductivo de los individuos transferidos definidos por su contribución alélica a generaciones subsecuentes de refugio.