Genetic diversity and effective population size of endangered Río Grande silvery minnow: implications for species recovery

Authors: Aló, D, Turner, TF

Year: 2001 (xxxiii)

Abstract

We studied spatial and temporal genetic variation at a panel of nuclear DNA microsatellite and mitochondrial (mt) DNA loci in the endangered Rio Grande silvery minnow, Hybognathus amarus. Fin clips were taken from individuals sampled over the species’ current geographic range in the middle Rio Grande, New Mexico, and across three generations (1999, 2000, 2001) to estim ate spatial patterns of divergence among localities, and to evaluate temporal changes in genetic diversity across year classes. Fifty-eight artificially propagated individuals were also included in the study. Temporal fluctuations of allele were quantified and used to estimate genetic effective population size, a parameter directly related to genetic diversity of wild fish populations. Our analyses indicate that effective population size of the wild population is several orders of magnitude lower than the estimated census size. We compared genetic effective population size to current adult census sizes as a guideline for recommending the number of individuals necessary in hatcheries and refugia populations to maintain prescribed levels of genetic diversity.

Resumen

Diversidad genética y tamaño efectivo poblaciona l de la carpa chamizal (especie en peligro): implicaciones para su recuperación Investigamos la variabilidad genética espacial y temporal en un panel de microsatélites de ADN nuclear y loci de ADN mitocondrial (mt) para Hybognathus amarus, especie en peligro del Rio Grande/Río Bravo. Se tomaron

secciones de las aletas de peces muestreados en el rango de distribución geográfico actual de la sección central del Rio Grande/Río Bravo, en Nuevo Mé xico. El muestreo se realizó sobre tres ge neraciones (1999 a 2001), con el fin de estimar patrones espaciales de divergen cia entre localidades, y valorar cambios temporales en la diversidad genética entre clases anuales. En el estudio se incluyeron 58 organismos propagados artificialmente. El tamaño (genético) efectivo poblacional se estimó mediante el análisis cuantitativo de las fluctuaciones temporales de alelos; dicho parámetro tiene una relación directa con la diversidad genética de poblaciones silvestres de peces. Nuestros análisis indicaron que el tamaño poblacional efectivo de las poblaciones silvestres es, por varios ordenes de magnitud, inferior al tamaño estimado mediante censos. Comparamos el tamaño genético efectivo poblacional con los estimados actuales de tamaños de la población de adultos a través de censos, como referencia para recomendar el número de organismos necesarios para mantener los niveles requeridos de diversidad genética en piscifactorías y refugios.