Genetische Erfolgskontrolle der Seeforellenbesatzpraktik in Zürichsee-Zuflüsse
Creators: name: Napitupulu, Tracy
Publisher: name: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Year: 2019
Subjects: Populationsgenetik
Genetische Erfolgskontrolle
Salmo trutta
Mikrosatelliten
Seeforellenbesatzpraktik
570: Biologie
590: Tiere (Zoologie)

description: Die Seeforelle Salmo trutta f. lacustris gehört zu den am meisten gefährdeten Tierarten in den Schweizer Gewässern. Eine nachhaltige Bewirtschaftung der Gewässer spielt eine bedeutende Rolle, um die Erhaltung dieser Art zu gewährleisten. Die Dorfbäche in Küsnacht, Erlenbach, Meilen und Feldbach werden seit Jahren mit Nachkommen des Muttertierstamms aus der Fischzucht Stäfa besetzt, jedoch liegen noch keine genetische Erfolgskontrollen vor.
Das Ziel dieser Arbeit ist die populationsgenetische Untersuchung der Art Salmo trutta in diesen Zürichsee-Zuflüssen, um den Erfolg der bisherigen Besatzmassnahmen zu untersuchen. Dabei wurden mit 19 Mikrosatelliten-Loci die genetischen Unterschiede und die genetische Vielfalt zwischen und innerhalb der Populationen analysiert. Hoch signifikante (p < 0.001) genetische Unterschiede wurden zwischen dem Muttertierstammbesatz und den Individuen in allen Dorfbächen nachgewiesen, was darauf hindeuten könnte, dass zwischen den Besatzfischen und den anderen Populationen aus den Dorfbächen kein freier Genaustausch stattfindet. Weiter war die genetische Variabilität der beprobten Individuen aus den Dorfbächen aufgrund der Allel-Anzahl (AR) höher als im Muttertierstammbesatz, was einen Verlust der genetischen Vielfalt bei den Besatzfischen erklärt. Dadurch ist ihre Fähigkeit, sich an neue Umweltbedingungen anzupassen, stark reduziert. Die genetische Verarmung in der Fischzucht Stäfa konnte ebenso mit einem signifikanten Heterozygotenüberschuss (p < 0.05) nachgewiesen werden. Diese Abweichung des Mutations-Drift-Gleichgewichts wirkt sich nachteilig auf nachkommende Generationen aus, da viele Allele verloren gingen. Signifikante Kopplungsungleichgewichten (LD) kamen bei den Besatzfischen gehäuft vor. Das könnte auf eine sehr kleine Population oder auf eine nicht zufällige Partnerwahl hindeuten. Diese Beobachtungen könnten die Abweichungen vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht an 11 von 19 Loci bei den Seeforellen aus der Muttertierhälterung erklären.
Aufgrund der genetischen Unterschiede und Verarmung in den Besatzfischen sollen die Dorfbäche nicht mehr weiter besetzt werden. Die Populationen in den Dorfbächen weisen eine hohe genetische Vielfalt auf. Dadurch können sie sich gut an die veränderliche Umwelt anpassen. Dies soll bewahrt werden, um die Erhaltung der Art Salmo trutta zu gewährleisten. Bei den Seeforellen gilt es prioritär zu beachten, dass sie einen uneingeschränkten Zugang zu ihren Laichplätzen haben. Wanderhindernisse sollen womöglich beseitigt werden.
description: 
The lake trout Salmo trutta f. lacustris is one of the most endangered species in Swiss rivers. Sus-tainable water management therefore plays an important role to ensure the conservation of this spe-cies. The streams in «Küsnacht», «Erlenbach», «Meilen» and «Feldbach» have been stocked for years with offspring of the hatchery in “Stäfa”. However, there is no genetic monitoring yet.  
The aim of this work is the analysis of population genetics of the species Salmo trutta in those streams of Zurich in order to evaluate the success of the conservation strategies. The genetic differ-entiation and variation between and within the populations were analysed using 19 microsatellite loci. Highly significant (p < 0.001) genetic differences were detected between the stock unit and the juveniles in all mentioned streams, which could indicate a lack of gene flow. Furthermore, the genetic variability of the natural populations was higher than in the hatchery due to the number of alleles (AR). This could lead to a loss of genetic diversity in the fish stock, which results in reduced adapt-ability to environmental changes. Moreover, this loss of genetic variation could also be proved with a significant heterzygote excess (p < 0.05). This deviation from the mutation-drift-equilbrium has a negative effect on future generations, as many alleles have been lost. Additionally, the fishes from the hatchery showed a significantly higher linkage disequilibrium (LD), which might lead to a very small population or a non-random choice of partner. These observations could explain the significant deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium at 11 out of 19 loci in the stocking hatchery. The Hardy-Weinberg equilibrium describes the ideal state of mating probability for all individuals within population. 
The results with the STRUCTURE software showed with ∆K a proper estimation of three main cluster groups (K=3). This was also shown by the principle coordinates analysis (PCoA). The populations of «Küsnacht», «Erlenbach» and «Meilen» formed a main cluster group. Their genetic differences were small (FST values close to zero, p > 0.05). Surprisingly, there are two subpopulations observed within the hatchery, which can be considered isolated. 
Based on the genetic differentiation and the loss of genetic variation in the stocking unit, the stocking measures should no longer be continued. The natural populations in the studied streams showed high genetic diversity. That gives the trouts the ability to survive environmental changes. This should be preserved in order to avoid the risk of population extinction. The priority for migrating forms of Salmo trutta is to ensure that they have unrestricted access to their spawning grounds. Artificial barriers should be removed where possible.