Genetic diversity and structure in Canadian northern leopard frog (Rana pipiens) populations: implications for reintroduction programs

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Authors: G.A. Wilson, T.L. Fulton, K. Kendell, G. Scrimgeour, C.A. Paszkowski and D.W. Coltman
Date: Aug. 2008
From: Canadian Journal of Zoology(Vol. 86, Issue 8)
Publisher: NRC Research Press
Document Type: Brief article
Length: 8,846 words

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Abstract: The northern leopard frog (Rana pipiers Schreber, 1782) underwent a large decline in the western portion of its range and only occurs in 20%i of historically occupied sites in Alberta. Its absence may reflect an inability to disperse to these sites because of habitat fragmentation, and human-mediated translocation has been proposed. In this study, we used three criteria to examine the genetic suitability of potential translocation sources: diversity, similarity to area of reintroduction, and evolutionary history. We genotyped 187 samples and sequenced 812 by of the mitochondrial NADH dehydrogenase 1 gene from 14 Canadian northern leopard frog populations. Nuclear and mitochondrial diversity were highest in Manitoba and western Ontario and declined westward. There was no significant relationship between genetic and geographic distance, suggesting that genetic drift is a driving force affecting the genetic relationships between populations. Regions separated by more than ~50 km were quite differentiated. Therefore, source populations similar to the original inhabitants of an area for reintroduction may be uncommon. Mitochondrial analyses revealed that all populations share a close evolutionary history, belonging to the western haplotype group. While genetic criteria support the use of Manitoba and Ontario as sources, the desirability of environmental similarity to the reintroduction site suggests that ecologically exchangeable Alberta populations should also be considered.

Resume : La grenouille leopard (Rana pipiers Schreber, 1782) a connu un important declin dans la partie occidentale de sa repartition et se retrouve seulement dans 20 % des sites qu'elle occupait dans le passe en Alberta. Cette absence peut refleter une incapacite a se disperser vers ces sites a cause de la fragmentation des habitats; on a donc propose de faire des translocations par intervention humaine. Dans notre etude, nous utilisons trois criteres pour determiner si les sources potentielles pour les translocations sont adequates du point de vue genetique, soit la diversite, la similarite avec le site de reintroduction et l'histoire evolutive. Nous avons determine les genotypes dans 187 echantillons et sequence 812 pb du gene mitochondrial de 1a NADH deshydrogenase 1 de 14 populations boreales de grenouilles leopards au Canada. La diversite nucleaire et mitochondriale est maximale au Manitoba et dans l'ouest de l'Ontario et elle decline vers l'ouest. El n'existe pas de relation significative entre les distances genetiques et geographiques, ce qui laisse croire que 1a derive genetique est un facteur majeur pour expliquer les relations genetiques entre les populations. Les regions separees par plus de ~50 km sont fortement differenciees. C'est pourquoi, les populations sources similaires aux habitants d'origine d'un site de reintroduction peuvent etre relativement rares. Les analyses mitochondriales indiquent que toutes les populations appartiennent au groupe occidental d'haplotypes et possedent en commun des histoires evolutives apparentees. Bien que les criteres genetiques appuient l'utilisation de sources au Manitoba et en Ontario, l'avantage d'une similarite environnementale avec le site de reintroduction favorise 1a prise en consideration de populations ecologiquement interchangeables de l'Alberta.

[Traduit par la Redaction]


Habitat loss and fragmentation are major threats to an increasing number of species throughout the world. Fragmentation can...

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Wilson, G.A., et al. "Genetic diversity and structure in Canadian northern leopard frog (Rana pipiens) populations: implications for reintroduction programs." Canadian Journal of Zoology, vol. 86, no. 8, Aug. 2008, pp. 863+. Accessed 11 Aug. 2022.

Gale Document Number: GALE|A185611731