Genetic heterogeneity, detected by PCR-SSCP, among samples of larval Pacific oysters (Crassostrea gigas) supports the hypothesis of large variance in reproductive success

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Abstract

Differences in genetic composition among samples of larvae produced during a single spawning season by a semi-isolated population of Pacific oysters (Crassostrea gigas) in Dabob Bay, Washington, confirm a specific prediction of the hypothesis that this and other marine animals have large variances in reproductive success. To study the genetics of single larvae, we cloned and sequenced part of the mitochondrial genome and developed polymerase chain reaction (PCR) primers to amplify four segments totaling nearly 2300 base pairs, or 13% of the genome. PCR products were digested with restriction enzymes into smaller fragments, which were then screened for single-strand conformational polymorphisms (SSCP). Seven plankton samples (total N = 877), taken between 10 and 21 August 1993, showed a common composite PCR-SSCP haplotype that comprised from 53 to 85% of samples. Nevertheless, exact probability and permutation tests reveal that early and late samples from north Dabob Bay differed significantly from the rest. These differences cannot be ascribed to spatial variation and are consistent with the hypothesis that larvae are produced by relatively few adults, in accord with previous observations of substantial genetic drift in this large population.

Les différences dans la composition génétique d'échantillons de larves produites au cours d'une seule saison de reproduction unique par une population semi-isolée d'huîtres creuses du Pacifique (Crassostrea gigas) dans la baie Dabob, dans l'État de Washington, confirment de façon spécifique un aspect de l'hypothèse suivant laquelle cette espèce et d'autres animaux marins montrent de grandes variances dans leur succès de reproduction. Pour étudier la génétique des larves, nous avons cloné et séquencé une partie du génome mitochondrial et créé des amorces de PCR pour amplifier quatre segments totalisant près de 2300 paires de bases, ou 13% du génome. Les produits de PCR ont été réduits en petits fragments par digestion avec des enzymes de restriction, fragments que nous avons ensuite criblés pour trouver des polymorphismes de conformation simple brin (SSCP). Sept échantillons de plancton (N total = 877), prélevés entre le 10 et le 21 août 1993, ont montré un haplotype PCR-SSCP composite commun qui correspondait à 53 à 85% des échantillons. Néanmoins, des tests exacts de probabilité et de permutation montrent que les premiers et les derniers échantillons prélevés dans la partie nord de la baie Dabob différaient significativement du reste. Ces différences ne peuvent être attribuées à la variation spatiale et vont dans le sens de l'hypothèse que les larves sont produites par un nombre relativement restreint d'adultes, comme en témoignent les observations antérieures indiquant l'existence d'une dérive génétique substantielle dans cette grande population.

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