| 1. |
- André, Carl, 1958, et al.
(författare)
-
Detecting population structure in a high gene-flow species, Atlantic herring (Clupea harengus) : direct, simultaneous evaluation of neutral vs putatively selected loci
- 2011
-
Ingår i: Heredity. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0018-067X .- 1365-2540. ; 106:2, s. 270-280
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In many marine fish species, genetic population structure is typically weak because populations are large, evolutionarily young and have a high potential for gene flow. We tested whether genetic markers influenced by natural selection are more efficient than the presumed neutral genetic markers to detect population structure in Atlantic herring (Clupea harengus), a migratory pelagic species with large effective population sizes. We compared the spatial and temporal patterns of divergence and statistical power of three traditional genetic marker types, microsatellites, allozymes and mitochondrial DNA, with one microsatellite locus, Cpa112, previously shown to be influenced by divergent selection associated with salinity, and one locus located in the major histocompatibility complex class IIA (MHC-IIA) gene, using the same individuals across analyses. Samples were collected in 2002 and 2003 at two locations in the North Sea, one location in the Skagerrak and one location in the low-saline Baltic Sea. Levels of divergence for putatively neutral markers were generally low, with the exception of single outlier locus/sample combinations; microsatellites were the most statistically powerful markers under neutral expectations. We found no evidence of selection acting on the MHC locus. Cpa112, however, was highly divergent in the Baltic samples. Simulations addressing the statistical power for detecting population divergence showed that when using Cpa112 alone, compared with using eight presumed neutral microsatellite loci, sample sizes could be reduced by up to a tenth while still retaining high statistical power. Our results show that the loci influenced by selection can serve as powerful markers for detecting population structure in high gene-flow marine fish species.
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Laikre, Linda, et al.
(författare)
-
Effekter av spridning av genetiskt främmande populationer : En kartläggning av förutsättningarna för uppföljande studier av utsättningar av djur och växter i Sverige
- 2008
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Förord Spridning av främmande arter utgör ett av de stora hoten mot biologisk mångfald. En viktig del i arbetet med att verkställa Förenta nationernas konvention om biologisk mångfald (Convention on Biological Diversity – CBD) är därför att öka kunskapen kring, och förhindra fortsatt spridning av, sådana arter. Begreppet ”art” har en vid definition inom konventionsarbetet – även lägre taxonomiska enheter så som underarter och genetiskt särpräglade populationer omfattas. Spridning av genetiskt främmande populationer utgör alltså ett internationellt erkänt hot mot biologisk mångfald. Framför allt är det diversiteten på gennivå som kan drabbas negativt av sådan spridning. Vetenskapliga rådet för biologisk mångfald utses av Sveriges regering och ska bistå regeringen med råd i samband med internationellt och nationellt arbete med frågor som rör biologisk mångfald. Rådet har länge påtalat vikten av att öka kunskapen kring den genetiska nivån av biologisk mångfald och inte minst effekterna på denna mångfald av storskaliga utsättningar av genetiskt främmande populationer. Sådana utsättningar är vanliga inom skogsbruket, fiskevården och viltvården. Från min egen mångåriga erfarenhet av fiskevårdsfrågor har jag praktisk erfarenhet av att introduktion och spridning av främmande arter och populationer kan få högst påtagliga negativa konsekvenser.Vetenskapliga rådet för biologisk mångfald har i samband med konventionens tillämpning tagit upp frågor med koppling till den genetiska variationens betydelse – särskilt de vetenskapliga aspekterna kring detta. Rådet har också arrangerat en workshop som för första gången samlade experter och intressenter från de tre områden inom vilka storskaliga utsättningar bedrivs (skogsbruket, fisk- och viltvården). De intressanta och givande diskussionerna finns refererade i Rapport 5683 i Naturvårdsverkets serie. I den nu föreliggande rapporten fortsätter kartläggningen av vad vi egentligen vet om de storskaliga utsättningarna i Sverige och vilka effekter de har på biologisk mångfald. Ett gediget arbete har gjorts för att försöka bringa reda i detta område där dokumentation till stora delar saknas. Bristen på registrering och uppföljning av dessa stora spridningar, som riskerar att förändra den genetiska sammansättning som under årtusenden mejslats fram hos våra vilda fisk-, träd- och fågelpopulationer, är skrämmande. Här behövs en snabb och påtaglig förändring. Vetenskapliga rådet för biologisk mångfald kommer att fortsätta ägna denna fråga stor uppmärksamhet. Det är angeläget att Sverige bedriver ett starkt och engagerat arbete som ligger i internationell framkant när det gäller att slå vakt om den grundläggande, och för fortsatt evolution nödvändiga, mångfalden på gennivå. Stockholm den 10 september 2008 Per Wramner Professor i tillämpad miljövetenskap Ordförande för Vetenskapliga rådet för biologisk mångfald Förord 2 Utsättning av främmande populationer eller provenienser av växter och djur sker i stor skala i svenska marker och vattendrag. Spridningen av främmande populationer har stora ekonomiska värden men vi vet väldigt lite om vilka effekter den har på biologisk mångfald. Etablering av främmande genotyper kan leda till förlust och förändringar av, i första hand, mångfalden på gennivå hos mottagande naturliga populationer. I förlängningen kan sådana effekter även drabba art- och ekosystemnivåerna negativt. Det är mycket angeläget att öka kunskaperna inom detta område. Regeringen har uppdragit åt naturvårdsverket att ta fram en nationell strategi och handlingsplan för främmande arter och genotyper. Denna rapport utgör ett underlag i detta arbete. Uppdraget gavs med anledning av uppföljningen av miljökvalitetsmålen och implementering av artikel 8 h i Konventionen om biologisk mångfald som särskilt berör främmande arter och populationer och deras effekter på biologisk mångfalden. Rapporten utgör en uppföljning av den första kartläggningen av spridning av genetiskt främmande populationer inom fiske- och viltvården samt skogsbruk i Sverige som genomfördes under 2004–2005. Syftet med rapporten är en fördjupad granskning av den information som är möjlig att få fram när det gäller spridningen av främmande populationer eller genotyper i Sverige, samt i vilken utsträckning effekterna av sådana utsättningar kan kartläggas. Författarna är ensamma ansvariga för rapportens innehåll.Stockholm den 7 oktober 2008Naturvårdsverket
|
|
| 4. |
- Laikre, Linda, et al.
(författare)
-
Potentials for monitoring gene level biodiversity : using Sweden as an example
- 2008
-
Ingår i: Biodiversity and Conservation. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0960-3115 .- 1572-9710. ; 17:4, s. 893-910
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Programs for monitoring biological diversity over time are needed to detect changes that can constitute threats to biological resources. The convention on biological diversity regards effective monitoring as necessary to halt the ongoing erosion of biological variation, and such programs at the ecosystem and species levels are enforced in several countries. However, at the level of genetic biodiversity, little has been accomplished, and monitoring programs need to be developed. We define “conservation genetic monitoring” to imply the systematic, temporal study of genetic variation within particular species/populations with the aim to detect changes that indicate compromise or loss of such diversity. We also (i) identify basic starting points for conservation genetic monitoring, (ii) review the availability of such information using Sweden as an example, (iii) suggest categories of species for pilot monitoring programs, and (iv) identify some scientific and logistic issues that need to be addressed in the context of conservation genetic monitoring. We suggest that such programs are particularly warranted for species subject to large scale enhancement and harvest—operations that are known to potentially alter the genetic composition and reduce the variability of populations.
|
|
| 5. |
|
|
| 6. |
- Larsson, Lena C., 1965-
(författare)
-
Disentangling small genetic differences in large Atlantic herring populations: comparing genetic markers and statistical power
- 2008
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Genes are the foundation of evolution and biodiversity. The genetic structure of natural populations needs to be understood to maintain exploited resources rationally. This thesis focuses on genetic variability and methods to determine spatial and temporal genetic heterogeneities. Intense human exploitation generates particular challenges to conserve genetic diversity of fishes since it has genetic effects. My research concerns one of our most valuable fish species: the Atlantic herring (Clupea harengus).I analyzed Atlantic herring samples from the North and Baltic Seas. The objectives were to determine: 1) spatial genetic structure, 2) whether allozymes and microsatellites provide similar descriptions of the differentiation pattern, or 3) if they are influenced by selection, 4) factors affecting statistical power when testing for genetic differentiation, and 5) the temporal stability of the genetic structure.The results show: 1) very low levels of spatial genetic differentiation in Atlantic herring; a major component is a difference between the Baltic and North Seas, 2) a concordant pattern with allozymes and microsatellites, 3) that selection influences a microsatellite locus, which can be a low salinity adaptation, 4) that statistical power is substantial for frequently used sample sizes and markers; the difference in power between organelle and nuclear loci is partly dependent on the populations’ stage of divergence, and 5) no changes in amount of genetic variation or spatial genetic structure over a 24-year period; the selection pattern in one microsatellite locus remained.The notion that the large population sizes make herring unlikely to lose genetic diversity may be disputed. I found small local effective population sizes, and the evidence of selection hints of a distinct evolutionary lineage in the Baltic. When Atlantic herring is managed as very large units, there can be detrimental genetic effects if certain population segments are excessively harvested.
|
|
| 7. |
- Larsson, Lena C., et al.
(författare)
-
Statistical power for detecting genetic divergence–organelle versus nuclear markers
- 2009
-
Ingår i: Conservation Genetics. - : Springer Science and Business Media LLC. - 1566-0621 .- 1572-9737. ; 10:5, s. 1255-1264
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Statistical power is critical in conservation for detecting genetic differences in space or time from allele frequency data. Organelle and nuclear genetic markers have fundamentally different transmission dynamics; the potential effect of these differences on power to detect divergence have been speculated on but not investigated. We examine, analytically and with computer simulations, the relative performance of organelle and nuclear markers under basic, ideal situations. We conclude that claims of a generally higher resolving power of either marker type are not correct. The ratio R = FST,organelle/FST,nuclear varies between 1 and 4 during differentiation and this greatly affects the power relationship. When nuclear FST is associated with organelle differentiation four times higher, the power of the organelle marker is similar to two nuclear loci with the same allele frequency distribution. With large sample sizes (n C 50) and several populations or many alleles per locus (C5), the power difference may typically be disregarded when nuclear FST[0.05. To correctly interpret observed patterns of genetic differentiation in practical situations, the expected FSTs and the statistical properties (i.e., power analysis) of the genetic markers used should be evaluated, taking the observed allele frequency distributions into consideration.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Larsson, Lena C., et al.
(författare)
-
Temporally stable genetic structure of heavily exploited Atlantic herring (Clupea harengus) in Swedish waters
- 2010
-
Ingår i: Heredity. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0018-067X .- 1365-2540. ; 104:1, s. 40-51
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Information on the temporal stability of genetic structures is important to permit detection of changes that can constitute threats to biological resources. Large scale harvesting operations are known to potentially alter the composition and reduce the variability of populations, and Atlantic herring (Clupea harengus) has a long history of heavy exploitation. In the Baltic Sea and Skagerrak waters the census population sizes have declined by 35-50% over the last three decades. We compared the genetic structure of Atlantic herring in these waters sampled at least two different times between 1979 and 2003 by assaying eleven allozyme and nine microsatellite loci. We cannot detect any changes in the amount of genetic variation or spatial structure, and differentiation is weak with overall FST=0.003 among localities for the older samples and FST=0.002 for the newer ones. There are indications of temporal allele frequency changes, particularly in one of five sampling localities that is reflected in a relatively small local Ne estimate of c. 400. The previously identified influence of selection at the microsatellite locus Cpa112 remains stable over the 24-year period studied here. In spite of little genetic differentiation, migration among localities appears small enough to permit demographic independence between populations.
|
|
| 10. |
|
|
