Effective Population Size and Maintenance of Genetic Diversity in Captive‐Bred Populations of a Lake Victoria Cichlid

: We used microsatellite DNA markers to investigate the maintenance of genetic diversity within and between samples of subpopulations (spanning five captive-bred generations) of the haplochromine cichlid Prognathochromis perrieri. The subpopulations are maintained as part of the Lake Victoria Cichlid species survival plan. Changes in the frequencies of 24 alleles, over four polymorphic loci, were used to estimate effective population size ( Ne ). Point estimates of Ne ranged from 2.5 to 7.7 individuals and were significantly smaller than the actual census size ( Nobs ) for all subpopulations (32–243 individuals per generation), with the corresponding conservative Ne / Nobs ratios ranging from 0.01 to 0.12. Approximately 19% of the initial alleles were lost within the first four generations of captive breeding. Between-generation comparisons of expected heterozygosity showed significant losses ranging from 6% to 12% per generation. Seven private alleles were observed in the last sampled generation of four subpopulations, and analysis of population structure by FST indicated that approximately 33% of the total genetic diversity is maintained between the subpopulations from different institutions. To reduce the loss of genetic variation, we recommend that offspring production be equalized by periodically removing dominant males, which will encourage reproduction by additional males. Consideration should also be given to encouraging more institutions to maintain populations, because a significant fraction of the genetic variation exists as among-population differences resulting from random differentiation among subpopulations. Resumen: Utilizamos marcadores microsatelite de ADN para investigar el mantenimiento de la diversidad genetica dentro y entre muestras de subpoblaciones (abarcando cinco generaciones reproducidas en cautiverio) del ciclido haplocromino Prognathochromis perrieri. Las subpoblaciones son mantenidas como parte del Plan de Supervivencia de Especies de Ciclidos del Lago Victoria. Usamos cambios en las frecuencias de 24 alelos en cuatro loci polimorficos para estimar el tamano poblacional efectivo ( Ne ). Valores estimados de Ne variaron de 2.5 a 7.7 individuos y fueron significativamente mas pequenos que el tamano real de censo ( Nobs ) para todas las subpoblaciones (32–243 individuos por generacion) con las correspondientes proporciones conservadoras de Ne / Nobs variando de 0.01 a 0.12. Aproximadamente el 19% de los alelos iniciales fueron perdidos dentro de las primeras cuatro generaciones de reproduccion en cautiverio. Comparaciones de la heterocigozidad esperada entre generaciones mostraron perdidas significativas de entre 6 - 12% por generacion. Siete alelos privados fueron observados en la ultima generacion muestreada de cuatro subpoblaciones y los analisis de la estructura poblacional por FST indicaron que aproximadamente un 33% de la diversidad genetica total es mantenida entre las subpoblaciones de diferentes instituciones. Para reducir la perdida de variacion genetica recomendamos que la produccion de crias sea equilibrada removiendo periodicamente a los machos dominantes, lo cual inducira la reproduccion entre los machos adicionales. Se debera tomar en consideracion el estimular a mas instituciones para mantener poblaciones debido a que una fraccion significativa de la variacion genetica existe como diferencias entre poblaciones resultando de la diferenciacion azarosa entre subpoblaciones..