Mitochondrial DNA Variability in the Endangered Razorback Sucker (Xyrauchen texanus): Analysis of Hatchery Stocks and Implications for Captive Propagation

Authors


Abstract

The razorback sucker (Xyrauchen texanus) is a large, long-lived catostomid fish endemic to the Colorado River drainage of western North America, endangered because of recruitment failure. Efforts to preserve the species have emphasized artificial propagation and reintroduction. Given the importance of maintaining genetic diversity in such a program, we examined mitochondrial DNA diversity in a source population (Lake Mohave, Arizona-Nevada) and three hatchery-produced year classes (1987, 1989, 1990). The source contained considerable variation, indicated by high haplotype diversity (ĥ = 0.97) and a large number of unique haplotypes (17 in 25 individuals). Diversity also was high in the 1987 (ĥ = 0.89, 6 haplotypes in 10 individuals) and 1989 hatchery-produced year classes (ĥ = 0.91, 7 in 11), but significantly lower in the 1990 year class (ĥ = 0.71, 4 in 10). Low diversity in the last class was likely because of differences among females in fecundity, viability of progeny, or both. Because natural populations have collapsed throughout the species’ range, we must identify methods that preserve the most diversity. We examined three potential alternatives: standard hatchery propagation, natural spawning in predator-free environments, and protective custody of larvae collected from the lake with reintroduction after growth to a size likely to survive. The last is the preferred alternative and should be pursued as the most cost-effective option for preserving genetic diversity in the razorback sucker.

Abstract

Xyrauchen texanus es un pez catostomido longevo endémico al drenaje del río Colorado en el oeste de Norte América, que se encuentra en peligro debido a fracasos en el recrutamiento. Los esfuerzos para preservar la especie han enfatizado la propagación artificial y la reintroducción. Dada la importancia que tiene el mantenimiento de la diversidad genética en tales programas, hemos examinado la diversidad del ADN mitocondrial en una población fuente (lago Mohave, Arizona-Nevada) y en tres clases anuales producidas en estaciones de crianza (1987, 1989, 1990). La fuente tuvo una considerable variación genética evidenciada por una alta diversidad haplotípica (h = 0.97) y un gran número de haplotipos únicos (17 en 25 individuos). La diversidad también fue alta en las clases anuales producidas en las estaciones de cría de 1987 (h = 0.89, 6 haplotipos en 10 individuos) y 1989 (h = 0.91, 7 en 11) pero significativamente menor en la clase de 1990 (h = 0.71, 4 en 10). La baja diversidad en la última clase era esperada debido a diferencias en la fecundidad entre las hembras, la viabilidad de la progenie, o ambas. Dado que las poblaciones naturales se han colapsado a lo largo y ancho del área de distribución, debemos identificar métodos que preserven la mayoría de la diversidad. Nosotros examinamos tres alernativas: la propagación estandard de las estaciones de cría, la reproducción natural en ambientes libres desde predadores y la custodia protectora de larvas recolectadas del lago reintroducción con, una vez que las mismas alcancen una talla con alta supervivencia. La última opción es la preferible y debería ser puesta en efecto como la opción más eficiente para preservar la diversidad genética en Xyrauchen texanus.

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