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A novel holistic framework for genetic-based captive-breeding and reintroduction programs

Attard, C.R.M. ; Möller, L.M. ; Sasaki, M. ; Hammer, M.P. ; Bice, C.M. ; Brauer, C.J. ; Carvalho, D.C. ; Harris, J.O. ; Beheregaray, L.B.

Conservation biology, 2016-10, Vol.30 (5), p.1060-1069 [Periódico revisado por pares]

United States: Blackwell Publishing Ltd

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  • Título:
    A novel holistic framework for genetic-based captive-breeding and reintroduction programs
  • Autor: Attard, C.R.M. ; Möller, L.M. ; Sasaki, M. ; Hammer, M.P. ; Bice, C.M. ; Brauer, C.J. ; Carvalho, D.C. ; Harris, J.O. ; Beheregaray, L.B.
  • Assuntos: Animal populations ; Anthropogenic factors ; Australia ; Biology ; Breeding ; Breeding of animals ; Captivity ; conservación genética ; Conservation biology ; conservation genetics ; Conservation of Natural Resources ; Data ; Data collection ; Demographics ; diversidad genética ; Drought ; Endemic species ; extinción ; extinction ; Fish ; Frameworks ; Genetic diversity ; Genetic Variation ; genética genômica de restauración ; Human influences ; management ; manejo ; Nannoperca australis ; Nannoperca obscura ; Offspring ; peces ; Population genetics ; Populations ; Reintroduction ; restoration genomics ; Species ; Survival ; Threatened species
  • É parte de: Conservation biology, 2016-10, Vol.30 (5), p.1060-1069
  • Notas: istex:7D9BC9E039772ABE25DD59E706BA8663DD3F5F3C
    ArticleID:COBI12699
    ark:/67375/WNG-QVL18TNG-D
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    SourceType-Scholarly Journals-1
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  • Descrição: Research in reintroduction biology has provided a greater understanding of the often limited success of species reintroductions and highlighted the need for scientifically rigorous approaches in reintroduction programs. We examined the recent genetic-based captive-breeding and reintroduction literature to showcase the underuse of the genetic data gathered. We devised a framework that takes full advantage of the genetic data through assessment of the genetic makeup of populations before (past component of the framework), during (present component), and after (future component) captive-breeding and reintroduction events to understand their conservation potential and maximize their success. We empirically applied our framework to two small fishes: Yarra pygmy perch (Nannoperca obscura) and southern pygmy perch (Nannoperca australis). Each of these species has a locally adapted and geographically isolated lineage that is endemic to the highly threatened lower Murray-Darling Basin in Australia. These two populations were rescued during Australia's recent decade-long Millennium Drought, when their persistence became entirely dependent on captive-breeding and subsequent reintroduction efforts. Using historical demographic analyses, we found differences and similarities between the species in the genetic impacts of past natural and anthropogenic events that occurred in situ, such as European settlement (past component). Subsequently, successful maintenance of genetic diversity in captivity—despite skewed brooder contribution to offspring—was achieved through carefully managed genetic-based breeding (present component). Finally, genetic monitoring revealed the survival and recruitment of released captive-bred offspring in the wild (future component). Our holistic framework often requires no additional data collection to that typically gathered in genetic-based breeding programs, is applicable to a wide range of species, advances the genetic considerations of reintroduction programs, and is expected to improve with the use of next-generation sequencing technology. Investigaciones sobre biología de la reintroducción han proporcionado un mejor entendimiento del, a menudo, éxito limitado de las reintroducciones de especies y han resaltado la necesidad de aproximaciones rigorosas científicamente en los programas de reintroducción. Examinamos la literatura reciente sobre reproducción en cautiverio basada en genética y reintroducción para exhibir la subutilización de los datos genéticos. Diseñamos un marco de referencia que obtiene la mayor ventaja de los datos genéticos mediante la evaluación de la composición genética de las poblaciones antes (componente pasado del marco de referencia), durante (componente presente), y después (componente futuro) de eventos de reproducción en cautiverio y de reintroducción para entender su potencial de conservación y maximizar su éxito. Aplicamos nuestro marco de referencia empíricamente con dos especies de peces pequeños: Nannoperca obscura y N. australis. Cada especie tiene un linaje adaptado localmente y aislado geográficamente endémico de la muy amenazada Cuenca Baja Murray-Darling, Australia. Las dos poblaciones fueron rescatadas durante la reciente Sequía del Milenio que duró diez años en Australia, cuando su persistencia se volvió totalmente dependiente de esfuerzos de reproducción en cautiverio y subsecuente reintroducción. Mediante análisis demográficos históricos, encontramos diferencias y similitudes entre las especies en los impactos genéticos de eventos naturales y antropogénicos pasados que ocurrieron in situ, como el asentamiento europeo (componente pasado). Subsecuentemente, el mantenimiento exitoso de la diversidad genética en cautiverio - no obstante la contribución de reproductores sesgada - fue posible por el manejo cuidadoso de la reproducción basada en genética (componente presente). Finalmente, el monitoreo genético reveló la supervivencia y reclutamiento de crías obtenidas en cautiverio liberadas en el medio silvestre. Nuestro marco de referencia holístico a menudo no requiere de datos adicionales a los obtenidos típicamente en programas de reproducción basados en genética, es aplicable a un rango amplio de especies, es un avance en las consideraciones genéticas de los programas de reintroducción, y mejorará con el uso de tecnología de secuenciación de última generación.
  • Editor: United States: Blackwell Publishing Ltd
  • Idioma: Inglês
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