Conservation and enhancement of wild fish populations: preserving genetic quality versus genetic diversity 1This paper is derived from the J.C. Stevenson Memorial Lecture delivered by Bryan Neff at the Canadian Conference for Fisheries Research in Winnipeg, Manitoba, January 2010
Bryan D. Neff, Shawn R. Garner, Trevor E. Pitcher
2011
Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
Nearly 40% of commercial fisheries have now collapsed or are in serious decline. In response, governments have invested millions of dollars into artificial breeding programs, but many programs have failed to rehabilitate dwindling wild stocks. This failure may in part lie in the lack of knowledge about the genetic architecture of fitness: the genes and genotypes that are associated with individual performance. In this paper we discuss (i) artificial breeding programs, (ii) the genetic
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... re of fitness, (iii) additive and nonadditive genetic effects on fitness, (iv) genetic diversity and evolvability, and (v) natural breeding and adaptation. We argue that most breeding programs do not maintain genetic adaptations and may consequently be ineffective at rehabilitating or enhancing wild populations. Moreover, there is no evidence that preserving genetic diversity as measured from neutral genetic markers increases fish performance or population viability outside of populations that experience strong inbreeding depression, and limited data that genetic diversity increases the potential for populations to adapt to changing environments. We suggest that artificial breeding programs should be used only as a last resort when populations face imminent extirpation and that such programs must shift the focus from solely preserving genetic diversity to preserving genetic adaptations. Résumé : Presque 40 % des pêches commerciales se sont actuellement effondrées ou alors connaissent un important déclin. En réaction, les gouvernements ont investi des millions de dollars dans des programmes de reproduction artificielle; plusieurs de ces programmes n'ont pas réussi à rétablir les stocks en dépérissement. Cet échec peut en partie s'expliquer par un manque de connaissance de l'architecture génétique de la fitness : les génes et les génotypes associés à la performance individuelle. Nous discutons ici (i) des programmes de reproduction artificielle, (ii) de l'architecture génétique de la fitness, (iii) des effets génétiques additifs et non additifs sur la fitness, (iv) de la diversité génétique et de l'évolubilité et (v) de la reproduction naturelle et de l'adaptation. Nous croyons que la plupart des programmes de reproduction ne préservent pas les adaptations génétiques et ainsi s'avèrent inefficaces pour rétablir ou renforcer les populations sauvages. De plus, il n'y a aucune indication que le maintien de la diversité génétique, mesurée par des marqueurs génétiques neutres, augmente la performance ou la viabilité de la population, à l'exception des populations qui connaissent une forte dépression consanguine; il y a des données restreintes qui indiquent que la diversité génétique augmente le potentiel des populations à s'adapter à des environnements changeants. Nous suggérons d'utiliser les programmes de reproduction artificielle seulement comme dernier recours lorsque les populations sont menacées d'extirpation imminente; ces programmes devraient être dédiés à la préservation des adaptations génétiques plutôt qu'à la seule conservation de la diversité génétique. [Traduit par la Rédaction]
doi:10.1139/f2011-029
fatcat:3id4dhxifvgv3mraz3jy6os54m