Genetic structure of Atlantic salmon populations in France

• Main Author: Perrier, Charles
• Other Authors: Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Université de Caen, Jean-Luc Baglinière, René Guyomard
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2010
• Subjects: microchemistry; local adaptation; genetic structure; Atlantic salmon; introgression; microsatellite markers; otolith; simulations; stocking; adaptation locale; repeuplements; saumon Atlantique; structure génétique; [SDV]Life Sciences [q-bio]
• Online Access: https://hal.inrae.fr/tel-02921531; https://hal.inrae.fr/tel-02921531/document; https://hal.inrae.fr/tel-02921531/file/0R7-Thesis.PHD.Perrier2010.pdf

This thesis investigates the genetic structure among Atlantic salmon populations from France. We more specifically studied the influence of environmental factors and stocking on the spatial distribution of genetic diversity. We genotyped at 17 microsatellite markers 1739 individuals from 34 French rivers, from old (1965-1987) and recent (1998-2006) cohorts. Analyses of recent samples classed individuals into five genetically and geographically distinct groups. Distance among estuaries and river length were strong predictors of population structure. Moreover, the positive trend between body size and river length and the higher differentiation of the population having farthest spawning grounds off the river mouth suggest local adaptation to upstream migration difficulty. Comparison of recent and old samples showed a general reduction of differentiation among populations and some high introgression rates most probably resulting from stocking. In some depopulated rivers were no stocking was performed we observed natural recolonization by fish from neighbouring and distant stocks. To quantify the impact of stocking on some populations for which it was precisely documented, we developed an approach using temporally explicit simulations. This study suggests low fitness of stocking fish. In parallel to genetic analyses, we carried on microchemistry analyses of otolith from some fish from stocked populations. Coupling genetic and microchemistry analyses on the same individuals allowed identifying river-born fish with hatchery pedigrees, discriminating them from hatchery-born fish with same genetic characteristics. Cette thèse porte sur la structuration génétique des populations françaises de saumon Atlantique. Nous avons notamment étudié l’effet de facteurs environnementaux et des repeuplements sur la distribution spatiale de la diversité génétique. 1739 individus échantillonnés dans 34 rivières et provenant de cohortes anciennes (1965-1987) et récentes (1998-2006) ont été génotypés à 17 marqueurs microsatellites. Les analyses des échantillons récents montrent l’existence de cinq groupes de populations génétiquement et géographiquement distincts. La distance côtière entre les populations ainsi que la longueur des rivières sont deux facteurs fortement corrélés à la différentiation des populations. Le cas de la population de l’axe Loire-Allier suggère une adaptation locale à la difficulté de montaison liée à la grande distance entre les frayères et l’estuaire et illustrée par la grande taille des poissons, leur phénologie de migration particulière, et une forte différenciation de cette population. La comparaison d’échantillons anciens et récents montre d’une façon générale une relative stabilité temporelle de la structure génétique observée associée à une réduction de la différentiation entre les populations. Certaines des variations temporelles observées pourraient être les conséquences d’introgressions des populations natives par celles utilisées lors des repeuplements. Pour certaines rivières dépeuplées et non sujettes au repeuplement, nous avons observé des recolonisations spontanées par des poissons provenant de stocks voisins et distants. Afin de quantifier l’impact des repeuplements dans certaines populations pour lesquelles ces pratiques étaient bien documentées, nous avons développé une approche utilisant des simulations individus centrées temporellement explicites. Cette étude suggère une faible survie des poissons déversés. Enfin, parallèlement aux analyses génétiques, nous avons réalisé des analyses microchimiques sur les otolithes d’une centaine d’individus issus de populations repeuplées. Le couplage d’analyses microchimiques et génétiques a permis de déterminer si les poissons ayant des caractéristiques génétiques de pisciculture provenaient de repeuplement ou de reproduction in natura de poissons précédemment déversés.