Genetics of brown trout (Salmo trutta L.) stocks above and below impassable falls in the Conwy river system, North Wales

Génétique des stocks de truite (Salmo trutta L.) de part et d'autre de chutes infranchissables du réseau hydrographique de la Conwy, Nord Pays de Galles

¹ School of Ocean Science, University College of North Wales, Menai Bridge, Gwynedd, LL595 EY, UK
² National Rivers Authority, Highfield, Priestley Road, Caernarfon, Gwynedd, LL55 IHR, UK

^* Author for correspondence

Received: 24 April 1991
Accepted: 15 October 1991

Abstract

Samples of trout (Salmo trutta L.) were taken from four rivers in the Conwy system, North Wales: the Roe and the Nant-y-goron, which support sea trout stocks, and the Iwrch and Machno which are situated above impassable waterfalls and contain resident trout. Tissue samples from the fish were used in electrophoretic analysis of enzymes. Fourteen loci were scored of which six were polymorphic (Pgi-2, Gpd-2, Ldh-5, Mdh-2, Mdh-4 and Ck-2). Allele frequency data from these loci were used to test interpopulation heterogeneity, which indicated that the two upstream samples were probably reproductively isolated from each other and also from the downstream samples. Mean heterozygosity was generally lower in the upstream stocks compared with the sea trout populations. UPGMA cluster analysis based on Nei's genetic distance (D) revealed a clear dichotomy between those stocks above, and those below waterfalls. This was best explained by the presence of two strains of trout in the system. One strain, the resident trout occurring above impassable waterfalls, was characterized by high frequencies of the Ldh-5(100) allele, the other strain, principally consisting of sea trout, exhibited high frequencies of the Lhd-5(90) allele.

Résumé

Des truites (Salmo trutta L.) ont été échantillonnées et prélevées dans 4 rivières du bassin de la Conwy (Nord du Pays de Galles) : d'une part la "Roe" et la "Nant-y-goron", qui contiennent les stocks de truites marines, et d'autre part la "Iwrch" et la "Machno" qui sont situées au-dessus de chutes infranchissables et contenant des truites résidentes. Des échantillons tissulaires provenant des poissons ont été utilisé en vue d'une analyse électrophorétique des enzymes. Quatorze locus ont été identifiés dont 6 étaient polymorphes. (Pgi-2, Gpd-2, Ldh-5, Mdh-2, Mdh-4 et Ck-2). Les données relatives aux fréquences des allèles de ces locus ont été utilisées en vue de tester l'hétérogénéité entre populations. Celles-ci indiquaient que les deux populations en amont étaient probablement reproductivement isolées l'une de l'autre mais également par rapport aux populations situées en aval. L'hétérozygotie moyenne était généralement plus faible dans les stocks amonts en comparaison avec les populations de truites marines. L'analyse des groupes UPGMA basée sur la distance génétique Nei (D) révèle clairement une dichotomie entre les stocks se situant au-dessus et en dessous des chutes. La présence de deux souches de truites dans le bassin est la meilleure explication. Une souche, les truites résidentes observées au-dcssus des chutes infranchissables, a été caracterisée par des fréquences élevées de l'allèle Ldh-5(100), l'autre souche, principalement formée de truites marines, a montré une fréquence élevée de l'allèle Ldh-5(90).