Development of a Molecular Identification Key for the Freshwater Mussels of East Texas

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Conservation Genetics of the North American Box Turtle

This poster was presented at the National Collegiate Honors Council Conference in Boston, Massachusetts.https://scholarworks.uttyler.edu/student_posters/1006/thumbnail.jp

ARTICLE

Abstract: Understanding population genetic structure is fundamental to conservation of endangered species. It is particularly important when working with species that are morphologically conserved because strong genetic divisions could represent cryptic species. Butler's Gartersnake (Thamnophis butleri (Cope, 1889)) is an endangered species in Canada, having a fragmented distribution and being restricted to southwestern Ontario. Furthermore, it is difficult to distinguish morphologically from a closely related species, the Short-headed Gartersnake (Thamnophis brachystoma (Cope, 1892)). We use mitochondrial DNA (mtDNA) and seven microsatellite DNA loci to evaluate the genetic structure of Canadian T. butleri populations and to test for the presence of T. brachystoma in one of these populations. All individuals had the same mtDNA haplotype, and there was no evidence of multiple, syntopic genetic clusters, thereby rejecting the hypothesis that T. butleri and T. brachystoma co-exist in Canada. Two different model-based assignment tests using microsatellite DNA data suggest that there are four to five genetically distinct clusters of T. butleri (F ST from 0.12 to 0.20). We provide the first population genetic study of T. butleri in Canada and refute the presence of T. brachystoma. Our results may provide guidance on recovery strategies for this species and identify areas to target fine-scale genetic analyses. Key words: assignment test, Butler's Gartersnake, conservation genetics, population genetics, Ontario, Short-headed Gartersnake, Thamnophis brachystoma, Thamnophis butleri. Résumé : La compréhension de la structure génétique des populations est un aspect fondamental de la conservation des espèces en voie de disparition et est particulièrement importante dans le cas d'espèces morphologiquement conservées étant donné que de fortes divisions génétiques peuvent représenter des espèces cryptiques. La couleuvre à petite tête (Thamnophis butleri (Cope, 1889)) est une espèce en voie de disparition au Canada, son répartition, limitée au sud-ouest de l'Ontario, étant fragmentée. Il est en outre difficile de la distinguer, sur une base morphologique, de Thamnophis brachystoma (Cope, 1892), une espèce étroitement apparentée. Nous utilisons l'ADN mitochondrial (ADNmt) et sept microsatellites d'ADN pour évaluer la structure génétique des populations canadiennes de T. butleri et vérifier la présence de T. brachystoma dans une de ces populations. Tous les individus présentent le même haplotype d'ADNmt, et rien n'indique la présence de multiples groupements génétiques syntopiques, ce qui invalide l'hypothèse de la coexistence de T. butleri et T. brachystoma au Canada. Deux tests d'affectation différents reposant sur des modèles et faisant appel aux données de microsatellites d'ADN laissent croire à la présence de quatre à cinq groupements génétiques distincts de T. butleri (F ST de 0,12 à 0,20). Nous présentons la première étude de la génétique des populations de la couleuvre à petite tête au Canada et démontrons l'absence de la couleuvre T. brachystoma. Nos résultats pourraient servir à orienter les stratégies visant le rétablissement de T. butleri et à cerner les zones à cibler des analyses génétiques fines. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : test d'affectation, couleuvre à petite tête, génétique de la conservation, génétique des populations, Ontario, Thamnophis brachystoma, Thamnophis butleri