A temporal perspective on population structure and gene flow in Atlantic salmon (Salmo salar) in Newfoundland, Canada

Studying population structure and gene flow patterns on temporal scales facilitates an evaluation of the consequences of demographic, physical, and environmental changes on the stability and persistence of populations. Here, we examine temporal genetic variation within and among Atlantic salmon (Salmo salar) rivers in Newfoundland and Labrador, Canada, using samples collected over a period of six decades (1951-2004). Our objective was to evaluate temporal changes in population connectivity associated with the closure of a commercial marine fishery. Despite demographic instability, we find that population structure remained temporally stable over more than 50 years. However, age structure can affect results when not taken into consideration, particularly in populations of large effective size where genetic drift is not strong. Where weak signals of genetic differentiation did not complicate analyses, contemporary migration was often asymmetric, yet low, suggesting patterns of intermittent gene flow. Nevertheless, we find some links between changes in population dynamics and contemporary gene flow. These findings may therefore imply that management decisions impacting the contemporary population dynamics of individual Atlantic salmon rivers can also affect the genetic stability of this species as a whole. Resume: L'etude de la structure demographique et des patrons de flux genique sur des echelles temporelles facilite l'evaluation des consequences des changements demographiques, physiques et environnementaux sur la stabilite et la persistance des populations. Nous examinons ici la variation genetique temporelle au sein des rivieres et entre les rivieres a saumons (Salmo salar) a Terre-Neuve et au Labrador, Canada, a l'aide d'echantillons preleves au cours de six decennies (1951-2004). Notre objectif est d'evaluer les changements temporels de connectivite des populations associes a la fermeture d'une peche commerciale marine. Malgre l'instabilite demographique, la structure de la population est demeuree stable dans le temps pendant plus de 50 ans. Cependant, si on ne tient pas compte de la structure en age, cela peut affecter les resultats particulierement dans les populations de forte taille effective dans lesquelles la derive genetique n'est pas elevee. Lorsque de faibles signaux de differenciation genetique ne compliquent pas les analyses, la migration contemporaine est souvent asymetrique, mais faible, ce qui laisse croire a des patrons de flux genique intermittents. Neanmoins, il existe des liens entre les changements dans la dynamique de population et le flux genique du moment. Ces resultats peuvent donc avoir comme consequence que les decisions de gestion qui affectent la dynamique de population a un moment donne dans les differentes rivieres a saumon atlantique peuvent aussi impacter la stabilite genetique de l'espece dans son ensemble. [Traduit par la Redaction]
Introduction Population connectivity as conferred by gene flow has important implications for effective species conservation and management (Frankham et al. 2003). Hence, an understanding of the factors that regulate dispersal [...]