Isolation of small populations can reduce fitness through inbreeding depression and impede population growth. Outcrossing with only a few unrelated individuals can increase demographic and genetic viability substantially, but few studies have documented such genetic rescue in naturalmammal populations. We investigate the effects of immigration in a subpopulation of the endangered Scandinavian arctic fox (Vulpes lagopus), founded by six individuals and isolated for 9 years at an extremely small population size. Based on a long-term pedigree (105 litters, 543 individuals) combined with individual fitness traits, we found evidence for genetic rescue. Natural immigration and gene flow of three outbred males in 2010 resulted in a reduction in population average inbreeding coefficient ( f ), from 0.14 to 0.08 within 5 years. Genetic rescue was further supported by 1.9 times higher juvenile survival and 1.3 times higher breeding success in immigrant first-generation offspring compared with inbred offspring. Five years after immigration, the population had more than doubled in size and allelic richness increased by 41%. This is one of few studies that has documented genetic rescue in a natural mammal population suffering from inbreeding depression and contributes to a growing body of data demonstrating the vital connection between genetics and individual fitness.
Titre de l'article
Sauvetage génétique dans une population consanguine de Renards Polaires (Vulpes lagopus).
Sauvetage génétique dans une population consanguine de Renards Polaires (Vulpes lagopus).
Introduction à l'article
L’isolation longue et une petite taille de population peut réduire la valeur sélective : cette dépression de consanguinité constitue une grande menace pour la viabilité des petites populations. On sait que l’hybridation avec des individus extérieurs à la population peut apporter une nouvelle diversité génétique (effet de sauvetage génétique). Cet article s'intéresse à une population de renards polaires Vulpes lagopus en déclin (importante diminution de la taille de la population à la fin du 19ème sciècle) ayant donc subi une situation de goulot d'étranglement, résultant en un coefficient de consanguinité très élevé. En 2010 et 2011, trois renards d'élevage ont immigré dans la population. Les auteurs évaluent (i) la vitesse à laquelle l'héritage génétique des renards immigrants se répend dans la population, (ii) l'évolution la démographie après l'évènement d'immigration, (iii) si cette immigration a permis une variation génétique et de valeur sélective (effet de sauvetage génétique).
L’isolation longue et une petite taille de population peut réduire la valeur sélective : cette dépression de consanguinité constitue une grande menace pour la viabilité des petites populations. On sait que l’hybridation avec des individus extérieurs à la population peut apporter une nouvelle diversité génétique (effet de sauvetage génétique). Cet article s'intéresse à une population de renards polaires Vulpes lagopus en déclin (importante diminution de la taille de la population à la fin du 19ème sciècle) ayant donc subi une situation de goulot d'étranglement, résultant en un coefficient de consanguinité très élevé. En 2010 et 2011, trois renards d'élevage ont immigré dans la population. Les auteurs évaluent (i) la vitesse à laquelle l'héritage génétique des renards immigrants se répend dans la population, (ii) l'évolution la démographie après l'évènement d'immigration, (iii) si cette immigration a permis une variation génétique et de valeur sélective (effet de sauvetage génétique).
Expériences de l'article
La population était monitorée depuis 2000 : documentation de la survie et reproduction, avec marquage des jeunes. Les renards immigrants présentaient deux morphes : un morphe blanc, codé par un allèle récessif, et un morphe bleu, codé par un allèle dominant. Plusieurs analyses ont été menées.
Mesures de la valeur sélective : La valeur sélective a été mesurée par la survie et le succès reproducteur, et pondérée par le moment de naissance des individus par rapport aux phases des cycle de leurs proies.
Analyses génétiques : Des données sur 11 loci polymorphiques ont été rassemblées pour 678 individus entre 2001 et 2015.
Pour finir, un pédigrée a été construit, puis comparé à un ancien pédigrée déjà établi.
La population était monitorée depuis 2000 : documentation de la survie et reproduction, avec marquage des jeunes. Les renards immigrants présentaient deux morphes : un morphe blanc, codé par un allèle récessif, et un morphe bleu, codé par un allèle dominant. Plusieurs analyses ont été menées.
Mesures de la valeur sélective : La valeur sélective a été mesurée par la survie et le succès reproducteur, et pondérée par le moment de naissance des individus par rapport aux phases des cycle de leurs proies.
Analyses génétiques : Des données sur 11 loci polymorphiques ont été rassemblées pour 678 individus entre 2001 et 2015.
Pour finir, un pédigrée a été construit, puis comparé à un ancien pédigrée déjà établi.
Résultats de l'article
Les auteurs ont observé une augmentation considérable du taux de croissance de la population (elle a pratiquement doublé), une diminution du coefficient de consanguinité de 43%, une meilleure survie juvénile accompagné d'un meilleur succès reproducteur chez les renards descendants de croisements avec les renards immigrants, ainsi qu'une augmentation de la richesse allélique. Cependant, et contrintuitivement, il a également été observé une baisse du nombre de loci en excès d'hétérozygotie.
Les auteurs ont observé une augmentation considérable du taux de croissance de la population (elle a pratiquement doublé), une diminution du coefficient de consanguinité de 43%, une meilleure survie juvénile accompagné d'un meilleur succès reproducteur chez les renards descendants de croisements avec les renards immigrants, ainsi qu'une augmentation de la richesse allélique. Cependant, et contrintuitivement, il a également été observé une baisse du nombre de loci en excès d'hétérozygotie.
Rigueur de l'article
Comme toutes les études sur le sauvetage génétique in natura, celle ci ne se base que sur une population, et non des réplicas. Les résultats ne sont donc pas à généraliser mais à considérer seulement pour la population étudiée.
Comme toutes les études sur le sauvetage génétique in natura, celle ci ne se base que sur une population, et non des réplicas. Les résultats ne sont donc pas à généraliser mais à considérer seulement pour la population étudiée.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article apporte une preuve que l'introduction de nouveaux gènes dans une population en déclin peut être bénéfique. On ne se situe pas sur du très long terme, mais un bon nombre de générations sont cependant considérées et il est donc possible de parler de réussite et de sauvetage génétique sans dépression d'hybridation visible.
Cet article apporte une preuve que l'introduction de nouveaux gènes dans une population en déclin peut être bénéfique. On ne se situe pas sur du très long terme, mais un bon nombre de générations sont cependant considérées et il est donc possible de parler de réussite et de sauvetage génétique sans dépression d'hybridation visible.
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