Hybridization between distinct populations and introgression of nonnative genes can erode fitness of native populations through outbreeding depression, either by producing a phenotype intermediate to that of both contributing genomes (and maladapted in either population’s environment) or by disrupting distinct coadapted complexes of epistatic genes. In salmon, fitness-related traits such as homing ability or family-size distribution may be eroded. We investigated geographically separated pink salmon populations in repeated trials in independent broodyears (odd and even). Hybrids were made between female Auke Creek (Southeast Alaska) pink salmon and Pillar Creek (Kodiak Island, ∼1 000 km away) males; hybrids and their offspring were compared to offspring of control crosses of the same females with Auke Creek males. Parentage assignment from microsatellite analysis was used to improve estimates of survival and straying and to examine variation of family size. Hybridization reduced return rates of adults (a proxy for survival at sea) in the F1 generation in the odd-year broodline (p < 0.0001) but not in the even- year broodline (p = 0.678). Hybridization reduced survival in both the odd- and even-broodyear F2 (p < 0.005 and p < 0.0001). Hybridization did not appear to impair homing ability; weekly surveys revealed similar straying rates (∼2%) by both hybrid and control fish into nearby (∼1 km) Waydelich Creek in both generations in both trials. Hybridization did not increase the index of variability (σ2 /μ) in family size. Decreased survival in the hybrid F2 generation supports an epistatic model of outbreeding depression; nonepistatic effects may have contributed to reduced survival in the odd-broodyear F1 hybrid fish. Outbreeding depression in hybrids of geographically sepa- rated populations demonstrates that introgression of nonnative fish can erode fitness, and should be recognized as a potential detriment of both aquaculture and management practices.
Titre de l'article
Dépression hybride lors de croisements entre des populations de saumons roses (Oncorhynchus gorbuscha) séparées spatialement
Dépression hybride lors de croisements entre des populations de saumons roses (Oncorhynchus gorbuscha) séparées spatialement
Introduction à l'article
Depuis plus d'un siècle, les espèces de saumon du Pacifique (Oncorhynchus spp.) ont été transplantées entre régions et produites artificiellement puis relâchées. Ces introductions d'individus dans des environnements habités par des populations indigènes éliminent les barrières au flux de gènes. L'introgression peut alors modifier la structure des génomes ayant évolué localement, réduisant ainsi la fitness des populations locales. Cette dépression hybride peut être observée comme une diminution de la survie ou dans la dégradation de traits liés à la fitness individuelle, tels qu'une réduction de la capacité à retourner sur son lieu de naissance ("homing"), ou de caractéristiques liées à la population, telles qu'un changement dans la distribution des tailles de familles. L'hybridation peut diminuer le nombre de familles contribuant aux générations suivantes et ainsi augmenter la consanguinité.
Cette étude vise à examiner les effets de l'hybridation entre des populations de saumons roses.
Depuis plus d'un siècle, les espèces de saumon du Pacifique (Oncorhynchus spp.) ont été transplantées entre régions et produites artificiellement puis relâchées. Ces introductions d'individus dans des environnements habités par des populations indigènes éliminent les barrières au flux de gènes. L'introgression peut alors modifier la structure des génomes ayant évolué localement, réduisant ainsi la fitness des populations locales. Cette dépression hybride peut être observée comme une diminution de la survie ou dans la dégradation de traits liés à la fitness individuelle, tels qu'une réduction de la capacité à retourner sur son lieu de naissance ("homing"), ou de caractéristiques liées à la population, telles qu'un changement dans la distribution des tailles de familles. L'hybridation peut diminuer le nombre de familles contribuant aux générations suivantes et ainsi augmenter la consanguinité.
Cette étude vise à examiner les effets de l'hybridation entre des populations de saumons roses.
Expériences de l'article
Des croisements ont été réalisés entre des populations de saumons provenant de deux rivières en Alaska, Auke Creek et Pillar Creek. Des mâles de Auke Creek et de Pillar Creek ont été croisés avec des femelles de Auke Creek afin d'obtenir des individus témoins et hybrides de première génération F1 qui ont ensuite été marqués et relâchés dans la rivière d'Auke Creek. À partir des individus de retour, des croisements ont à nouveau été réalisés entre des mâles et des femelles témoins et entre des mâles et des femelles hybrides afin d'obtenir des poissons hybrides et témoins F2 qui ont également été marqués puis relâchés.
La survie des hybrides et des témoins F1 et F2 a été analysée à partir de la récupération d'individus ou de leur retour. Des analyses ADN ont été réalisées pour étudier la divergence génétique entre les populations et la filiation des individus. Ainsi, la consanguinité et les tailles de familles ont pu être estimées. Pour finir, la distribution des tailles a été examinée.
Des croisements ont été réalisés entre des populations de saumons provenant de deux rivières en Alaska, Auke Creek et Pillar Creek. Des mâles de Auke Creek et de Pillar Creek ont été croisés avec des femelles de Auke Creek afin d'obtenir des individus témoins et hybrides de première génération F1 qui ont ensuite été marqués et relâchés dans la rivière d'Auke Creek. À partir des individus de retour, des croisements ont à nouveau été réalisés entre des mâles et des femelles témoins et entre des mâles et des femelles hybrides afin d'obtenir des poissons hybrides et témoins F2 qui ont également été marqués puis relâchés.
La survie des hybrides et des témoins F1 et F2 a été analysée à partir de la récupération d'individus ou de leur retour. Des analyses ADN ont été réalisées pour étudier la divergence génétique entre les populations et la filiation des individus. Ainsi, la consanguinité et les tailles de familles ont pu être estimées. Pour finir, la distribution des tailles a été examinée.
Résultats de l'article
Tout d'abord, les auteurs ont relevé une différence génétique significative entre les deux populations. En effet, ces dernières divergent sur de grandes distances géographiques et possèdent probablement des complexes de gènes co-adaptés. Ensuite, les résultats ont mis en évidence des retours généralement plus importants pour les poissons témoins que pour les hybrides. Une réduction de la survie est l'indication la plus directe des effets de la dépression hybride. Concernant la dépression hybride des saumons d'Auke Creek, cette expérience est l'une des premières à mettre en avant une diminution de la survie chez les hybrides F1. Cela suggère que des effets non épistatiques peuvent également contribuer à la survie. La réduction de la survie des hybrides en F2 résulte sans doute de la perturbation de complexes de gènes co-adaptés. Concernant la distribution des tailles de familles, les résultats ont montré que l'indice de variabilité n'avait augmenté ni chez les témoins, ni chez les hybrides.
Tout d'abord, les auteurs ont relevé une différence génétique significative entre les deux populations. En effet, ces dernières divergent sur de grandes distances géographiques et possèdent probablement des complexes de gènes co-adaptés. Ensuite, les résultats ont mis en évidence des retours généralement plus importants pour les poissons témoins que pour les hybrides. Une réduction de la survie est l'indication la plus directe des effets de la dépression hybride. Concernant la dépression hybride des saumons d'Auke Creek, cette expérience est l'une des premières à mettre en avant une diminution de la survie chez les hybrides F1. Cela suggère que des effets non épistatiques peuvent également contribuer à la survie. La réduction de la survie des hybrides en F2 résulte sans doute de la perturbation de complexes de gènes co-adaptés. Concernant la distribution des tailles de familles, les résultats ont montré que l'indice de variabilité n'avait augmenté ni chez les témoins, ni chez les hybrides.
Rigueur de l'article
L'expérience se déroule sur plusieurs années (1996 à 2001) et le protocole expérimental est décrit rigoureusement.
L'expérience se déroule sur plusieurs années (1996 à 2001) et le protocole expérimental est décrit rigoureusement.
Ce que cet article apporte au débat
À partir d'une étude de cas, cet article met en avant les effets négatifs de l'hybridation intraspécifique. En effet, cette dernière peut entraîner une dépression de croisement, réduisant ainsi la survie des hybrides, même à partir de la première génération. Par conséquent, que ce soit en raison d'effets épistatiques ou non, la diminution de la survie des hybrides pourrait mettre en danger les populations sauvages. Cette étude suggère que les gestionnaires devraient envisager plus sérieusement les effets potentiellement néfastes des transferts d'individus d'une population à l'autre.
À partir d'une étude de cas, cet article met en avant les effets négatifs de l'hybridation intraspécifique. En effet, cette dernière peut entraîner une dépression de croisement, réduisant ainsi la survie des hybrides, même à partir de la première génération. Par conséquent, que ce soit en raison d'effets épistatiques ou non, la diminution de la survie des hybrides pourrait mettre en danger les populations sauvages. Cette étude suggère que les gestionnaires devraient envisager plus sérieusement les effets potentiellement néfastes des transferts d'individus d'une population à l'autre.
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