Population genetics of French brown trout (Salmo trutta L): large geographical differentiation of wild populations and high similarity of domesticated stocks

Abstract

The genetic variability of 7 fish-farm strains and 14 wild populations of brown trout was studied by electrophoretic analysis of 23 enzyme systems coded for by 52 loci. The total gene diversity was high (0.112) as compared to other salmonid species, but only 45 p. 100 was found within the populations, indicating an extreme genetic differentiation in brown trout. UrcNtn clustering analysis subdivided the populations into 4 major groups, i.e. 2 in Corsica, 1 in Brittany and a 4 th one closely clustering the Norman wild anadromous populations with the hatchery strains. These results suggest that Breton and Corsican samples represent native stocks, but that some hatchery introgression or contamination is possible in Norman rivers. This last assumption could explain the coexistence of 2 electro-phoretically differentiated ecotypes in one Norman drainage. The genetic distances between Corsican and continental samples are consistent with previous meristic studies reporting the occurrence of a differentiated form in Corsica. According to the heterozygosity level and genetic distance values, a severe bottleneck effect is unlikely to have occurred except in one of the wild populations. The hatchery strains showed a high genetic similarity which could be interpreted as a founder effect by an initial sampling in a restricted area of the species range. Résumé Génétique des populations françaises de truite fario (Salmo trutta L.) : forte différenciation géographique des populations naturelles et similitude génétique des souches d'élevage La variatibilité électrophorétique de 23 systèmes codés par 52 locus a été examinée dans 7 souches de piscicultures et 14 populations naturelles de truite fario. Par rapport à d'autres espèces de salmonidés, la truite fario se distingue par une variabilité totale élevée (0,112) et un fort degré de différenciation interpopulation, la variabilité intra-population ne représentant que 45 p. 100 de la variabilité totale. L'analyse des distances génétiques par agglomération hiérarchique U GPMA fait apparaître 4 principaux groupes, 2 en Corse, 1 en Bretagne et un 4" regroupant les populations naturelles normandes et les souches de pisciculture. Ces résultats suggèrent que les échantillons corses et bretons représentent des stocks autochtones, mais que des phénomènes de contamination ou d'intro-gression ont pu se produire dans les rivières normandes. Ces phénomènes pourraient bien être à l'origine de la coexistence de deux écotypes génétiquement distincts dans l'Orne (Normandie). Les distances génétiques entre populations corses et continentales sont cohérentes avec des études méristiques antérieures indiquant la présence d'une forme différenciée en Corse. Les valeurs des taux d'hétérozygotie et des distances génétiques suggèrent que ces populations naturelles, à l'exception d'une, n'ont subi aucune perte importante de variabilité par dérive génétique. Par contre, les souches domestiques étudiées constituent un ensemble peu différencié. Ceci pourrait résulter d'un effet fondateur dû à un échantillonnage initial dans une aire restreinte du domaine de l'espèce. Mots clés : Variations électrophorétiques, génétique des populations, Salmo trutta.