Management Options for Preserving Genetic Diversity: Reintroduction of Guam Rails to the Wild

Authors

  • SUSAN M. HAIG,

    1. Department of Zoological Research National Zoological Park Smithsonian Institution Washington, D.C. 20008, USA.
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    • *

      Current address: U.S. Fish and Wildlife Service, South Carolina Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Department of Aquaculture, Fisheries and Wildlife, Clemson University, Clemson, SC 29634.

  • JONATHAN D. BALLOU,

    1. Department of Zoological Research National Zoological Park, Smithsonian Institution Washington, D.C. 20008, U.S.A.
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  • SCOTT R. DERRICKSON

    1. Conservation and Research Center National Zoological Park, Smithsonian Institution Front Royal, VA 22630, U.S.A.
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Abstract

Abstract: Population management programs recognize the importance of managing genetic diversity in species that are candidates for eventual reintroduction to natural habitats. The planned 1989 release of captive-born Guam rails (Rallus owstoni), extinct in the wild since 1986, to the Northern Mariana island of Rota provides an opportunity to evaluate various management options for selecting breeders to produce young rails for release. Six options were compared to determine which one best replicated genetic diversity in the original captive founder population. Heterozygosity, allelic dimity, founder contribution, and founder genome equivalents were used as indicators of genetic diversity.

  • Option 1: Randomly choose adults for breeding.

  • Option 2: Choose the most fecund captive breeders.

  • Option 3: Use allozyme data to choose parents that will produce the most genetically diverse chicks.

  • Option 4: Choose pairs to equalize founder contribution in the population.

  • Option 5: Choose pairs to maximize allelic diversity.

  • Option 6: Choose pairs to maximize founder genome equivalents.

Genetic management options based on pedigree analysis (#4, 5, 6) produced the most genetically diverse release populations for Rota. Managing founder genome equivalents produced a balance between equalizing founder contribution and maximizing allelic diversity, and provided the most genetically diverse population. Randomly selecting breeding pain, choosing the best captive breeding stock, or managing by allozyme data resulted in substantially reduced genetic diversity. Results illustrate that some of the most common approaches to population management or population reintroduction may produce significant loss of genetic diversity, whereas certain genetic management options may actually increase genetic diversity over current population levels.

Abstract

Resumen: Los programas del manejo de las poblaciones reconocen la importancia de manejar la diversidad genética de las especies que son candidatos para la eventual reintroducción a los hábitats naturales El caso de la reintroducción de Ralidos Guam (extintos en su hábitat original desde 1986) nacidos en cautiverio, planeada para 1989 en la isla de Rota (una isla Mariana Norteña), ofrece una oportunidad para evaluar varias opciones de manejo en la selección de las granajas que producerán los jóuenes rálidos que serán reintroducidos. Se compararon seis opciones para determiner cuál era la que replicaba mejor la diversidad genetica de la poblacion cautiua original (pie de cria). Como indicadores de diversidad genética se utilizaron la heterocigosis, la diversidad alélica la contribución del pie de cría, y los equivalentes del genoma del pie de cría.

  • Opción 1: Se escogieron adultos a1 azar, para que se reprodujeran.

  • Opción 2: Se escogieron los reproductores cautovis más fecundos.

  • Opción 3: Se usaron datos de alo-enzimas para escoger a los padres que producirian los pollos con mãs diversidad genética

  • Opcion 4: Se escogieron pares que igualaran la contribución de los fundadores en la población.

  • Opción 5: Se escogieron pares que muximizaran la diversidad alélica.

  • Opción 6. Se escogieron pares para maximizar los equivalents del genoma de los fundadores.

Las opciones de manejo genético basadas en el análisis de pedigri (#4,5, 6) produjeron la población con mayor diversidad genetica para liberación en Rota. El manejo de equivalents del genoma de los fundadores produjo un balance entre la igualdad de la contribución de los fundadores y la maximización de la diversidad alélica, y produjo la población, con la mayor diversidad genética. La seleccion a1 azar de parejas para la reproducción, la seleción del mejor reproductor en cautiverio, o el manejo por dutos de aloenzimas, resultaron en una substancial reducción de diversidad genética. Los resultados ilustran que algunos de los criterios más comunes para el manejo o la reintroducción de las poblaciones pueden producir una pérdida significativa de diversidad genética, mientras que ciertas opciones de manejo pueden inclusive incrementar la diversidad genética arriba de los niveles actuales de población.

Ancillary