Dr. Selma Mautner

Genetic variability, inbreeding risk and fertility in the grey partridge (Perdix Perdix)

Abstract (English)
Wild-living grey partridges (Perdix perdix) in Austria suffered a severe population decline of more than 80% during the last century. Small, fragmented populations experience a higher risk of inbreeding and inbreeding depression. Allozyme and microsatellite variation were used to assess gene pool diversity and levels of inbreeding in local Austrian partridge populations, as well as to determine genetic differentiation between those local populations.

Furthermore, effects of inbreeding on various reproductive parameters were studied in a captive breeding population. Both molecular marker systems showed a trend toward increased inbreeding coefficients in populations with particular low densities as inferred from local hunting bag numbers over the last ten years.

A low average number of alleles per locus (A=1.11) and a low rate of polymorphism (P=10.6%) for allozymes indicate a loss of genetic variation due to the overall population decline. Genetic differentiation (F_ST=5%) among local populations was lower than expected for this rather sedentary bird species, but microsatellite analysis indicated a clustering of local populations into larger units separated by unsuitable partridge habitat such as large woodlands, riverine systems and urban areas.

Inbreeding experiments showed a significantly reduced fertilization rate for first generation full-sib partridge pairs compared to non-sib pairs. Although the whole captive breeding population had already lost a large amount of allelic variation, heterozygosity was clearly more reduced in inbred offspring.

Zusammenfassung (deutsch)
Ein Zusammenspiel zahlreicher Faktoren hat im vorigen Jahrhundert zu einem drastischen Rueckgang von mehr als 80% der Rebhuhnbestaende in ganz Oesterreich gefuehrt. In den daraus resultierenden kleinen, teilweise voneinander isolierten Populationen kann es mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit zu Inzucht und Inzuchtdepression kommen.

In der vorliegenden Arbeit wurden die genetische Variabilitaet und Differenzierung lokaler Rebhuhnpopulationen in Oesterreich, sowie die Auswirkungen von Inzucht auf verschiedene Fitnessparameter bei kontrollierten Inzuchtpaarungen untersucht.

Sowohl die Proteinelektrophorese an 26 Enzymloci, als auch die Analyse von fuenf Mikrosatellitenloci bestaetigen eine Tendenz zu erhoehten Inzuchtkoeffizienten in Populationen, deren Jagdstatistik in den letzten zehn Jahren auf sehr geringe Dichten schliessen laesst. Eine geringe Anzahl von Allelen (A=1.1) und eine niedrige Polymorphierate (P=10.6%) der Allozyme deuten darueberhinaus auf eine reduzierte genetische Variabilitaet durch den starken Populationsrueckgang hin. Obwohl die lokale genetische Differenzierung zwischen den Populationen trotz der sesshaften Lebensweise des Rebhuhns eher gering ist (F_ST=5%) und auf einen ausreichenden Genfluss zwischen benachbarten Bestaenden hinweist, konnten die lokalen Populationen mit Hilfe der Mikrosatellitenanalyse sechs geographischen Grossraeumen zugeordnet werden.

Der Genfluss zwischen diesen Gebieten wird durch ungeeignetes Rebhuhnhabitat in grossen Wald- oder Flussgebieten und ausgedehnten Siedlungsraeumen vermindert. Bei der experimentellen Untersuchung von Inzuchtdepression unter kontrollierten Laborbedingungen konnte gezeigt werden, dass die Befruchtungsrate bei Vollgeschwisterverpaarungen in der ersten Generation im Vergleich zur nicht ingezuechteten Kontrollgruppe bereits deutlich verringert ist.

Obwohl die Nachkommen beider Zuchtgruppen im Vergleich zu den natuerlichen Rebhuhnpopulationen eine verringerte Anzahl von Allelen aufweisen, ist die Heterozygotierate der ingezuechteten Tiere deutlich geringer als jene der nicht ingezuechteten Tiere.

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