Genomic tools for management and conservation of Atlantic cod in a coastal marine protected area

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Sinclair-Waters, Marion | Bentzen, Paul | Morris, Corey, J. | Ruzzante, Daniel, E. | Kent, Matthew, P. | Lien, Sigbjørn | Bradbury, Ian

Edité par CCSD ; NRC Research Press -

International audience. Marine protected areas (MPAs) can serve as effective tools for the management and conservation of exploited marine species. The Gilbert Bay MPA in coastal Labrador was created to protect a genetically distinct population of Atlantic cod (Gadus morhua); however, decreases in abundance continue to occur potentially due to exploitation outside the MPA. We developed a single-nucleotide polymorphism (SNP) panel to identify Gilbert Bay cod in areas outside MPA boundaries where mixing with offshore cod occurs. In total, 361 individuals from Gilbert Bay, surrounding areas, and offshore were genotyped for 10 913 SNPs. Using F ST rankings and guided regularized random forest, we selected 23 SNPs that together generate 100% accuracy in individual assignment and accurately estimate the proportion of Gilbert Bay cod in fishery samples from sites outside MPA boundaries: on average, fishery samples included 17.3% Gilbert Bay cod. Estimates of effective population size for the Gilbert Bay population ranged from 655 to 1114. Our findings demonstrate the power of using genomic approaches for management of an exploited marine species and enhancing the design of MPAs. . Les aires marines protégées (AMP) peuvent être des outils efficaces pour la gestion et la conservation des espèces marines exploitées. L’AMP de Gilbert Bay, le long des côtes du Labrador, a été créée pour protéger une population génétiquement distincte de morues de l’Atlantique (Gadus morhua); cependant, des baisses d’abondance ont toujours lieu, possiblement en raison de l’exploitation en dehors de l’AMP. Nous avons développé une puce pour la détection de polymorphismes mononucléotidiques (puce SNP) pour identifier les morues de Gilbert Bay dans des zones situées à l’extérieur des limites de l’AMP, où ces morues se mélangent à des morues d’origine extracôtière. Au total, 361 individus de Gilbert Bay, de zones environnantes et d’origine extracôtière ont été génotypés pour 10 913 SNP. En utilisant les indices de différentiation (FST) et une approche de forêts aléatoires régularisée guidée, nous avons sélectionné 23 SNP qui, collectivement, produisent des affectations individuelles à 100 % exactes et estiment avec exactitude la proportion de morues de Gilbert Bay dans les échantillons de poissons provenant de sites à l’extérieur de l’AMP; en moyenne, les morues de Gilbert Bay constituaient 17,3 % des échantillons. Les estimations de la taille effective de la population de Gilbert Bay allaient de 655 à 1 114 morues. Nos résultats démontrent la puissance des approches génomiques pour la gestion d’une espèce marine exploitée et l’amélioration de la conception d’AMP.

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