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Keywords:

  • allelic diversity;
  • artificial selection;
  • gene diversity;
  • genetic drift;
  • inbreeding;
  • molecular markers;
  • quantitative variation
  • deriva génica;
  • diversidad alélica;
  • diversidad génica;
  • endogamia;
  • marcadores genéticos;
  • selección artificial;
  • variación cuantitativa

Abstract: Optimization of contributions of parents to progeny by minimizing the average coancestry of the progeny is an effective strategy for maintaining genetic diversity in ex situ conservation programs, but its application on the basis of molecular markers has the negative collateral effect of homogenizing the allelic frequencies at each locus. Because one of the objectives of a conservation program is to preserve the genetic composition of the original endangered population, we devised a method in which markers are used to maintain the allele frequency distribution at each locus as closely as possible to that of the native population. Contributions of parents were obtained so as to minimize changes in allele frequency for a set of molecular markers in a population of reduced size. We used computer simulations, under a range of scenarios, to assess the effectiveness of the method in comparison with methods in which contributions of minimum coancestry are sought, either making use of molecular markers or genealogical information. Our simulations indicated that the proposed method effectively maintained the original distribution of allele frequencies, particularly under strong linkage, and maintained acceptable levels of genetic diversity in the population. Nevertheless, contributions of minimum coancestry determined from pedigree information but ignoring the genealogy previous to the conservation program, was the most effective method for maintaining allelic frequencies in realistic situations.

Resumen: La optimización de la contribución de padres a la progenie mediante la minimización de del parentesco promedio de la progenie es una estrategia efectiva para el mantenimiento de la diversidad genética en programas de conservación ex situ, pero su aplicación utilizando marcadores genéticos tiene el efecto colateral negativo de producir la homogeneización de las frecuencias alélicas en cada locus. Puesto que uno de los objetivos de un programa de conservación es la preservación de la composición genética original de la población amenazada, diseñamos un método en el que se utilizan marcadores para mantener la distribución de la frecuencia alélica en cada locus lo más cercanamente posible a la de la población nativa. Se obtuvieron las contribuciones de los padres que minimizan los cambios en la frecuencia alélica para un conjunto de marcadores moleculares en una población de tamaño reducido. Utilizamos simulaciones por ordenador, cubriendo diversos escenarios, para evaluar la efectividad del método en comparación con métodos con los que se buscan contribuciones de mínimo parentesco, ya sea usando marcadores moleculares o información genealógica. Nuestras simulaciones indicaron que el método propuesto mantenía de forma efectiva la distribución original de las frecuencias alélicas, y mantenía niveles aceptables de diversidad genética en la población. Sin embargo, las contribuciones de mínimo parentesco, determinadas a partir de información del pedigrí pero ignorando la genealogía previa al programa de conservación, fue el método más efectivo para el mantenimiento de las frecuencias alélicas en situaciones realistas.