Isolation and characterization of microsatellite markers in the queen scallop Aequipecten opercularis and their application to a population genetic study

Departamento de Biología Celular y Molecular, Universidade da Coruña, A Zapateira s/n, 15071 A Coruña, Spain

^a Corresponding author: insuax@udc.es

Received: 31 March 2009
Accepted: 23 February 2010

Abstract

Microsatellites are one of the most popular markers in genetic studies but typically they need to be isolated and characterized de novo for each species. In this work, a genomic library enriched for a trinucleotide motif was constructed to identify polymorphic microsatellite loci in Aequipecten opercularis, a scallop species commercially fished in Europe, and to examine the level of genetic variation and genetic differentiation in samples from Spain and Northern Ireland. Sequencing of 83 clones led to the identification of 30 microsatellite-containing sequences which showed often other repeated sequences. Five microsatellite loci were successfully amplified and found polymorphic. The number of alleles and the expected heterozygosity per locus ranged from 9 to 86 and 0.341 to 0.927, respectively, all localities showing similar levels of genetic variation (allelic richness, 13.164–15.487; expected heterozygosity, 0.527–0.638). Discrepancies in genotype proportions from Hardy-Weinberg equilibrium were observed in 11 out of 25 locality-locus combinations, a heterozygote deficiency occurring in all cases probably due to null alleles. Significant genetic differentiation was detected among A. opercularis from Northern Ireland, Fuengirola (southern Spain) and the homogeneous samples from northwest Spain. Isolation by distance was the most likely hypothesis to explain the differentiation detected.

Résumé

Les microsatellites sont parmi les marqueurs les plus utilisés dans les études génétiques mais ils nécessitent d’être isolés et caractérisés de novo pour chaque espèce. Dans cette étude, une bibliothèque génomique, enrichie pour un motif trinucléotidique, est construite pour identifier ces microsatellites polymorphes chez Aequipecten opercularis, une espèce de Pectinidés (vanneau) pêchée en Europe, et pour examiner le niveau de variation génétique et de différentiation génétique chez des échantillons provenant d’Espagne et d’Irlande du Nord. Le séquençage de 83 clones conduit à l’identification de 30 séquences présentant des microsatellites qui, souvent, montrent d’autres séquences répétées. Cinq loci microsatellites sont amplifiés avec succès et s’avèrent polymorphes (taux de variabilité important d’un individu à l’autre). Le nombre d’allèles et l’hétérozygosité attendue par locus s’étend de 9 à 86 et de 0,341 à 0,927, respectivement ; tous les sites géographiques montrant des niveaux similaires de variation génétique (richesse allélique : 13,164–15,487 ; hétérozygosité attendue : 0,527–0,638). Des différences dans les proportions de génotype sont observées par rapport à l’équilibre de Hardy-Weinberg dans 11 des 25 combinaisons « sites géographiques-locus », une déficience hétérozygote est détectée dans tous les cas, probablement due aux allèles nuls. Une différentiation génétique significative est détectée parmi les échantillons de A. opercularis provenant d’Irlande du Nord, de Fuengirola (sud de l’Espagne), et des échantillons homogènes du nord-ouest de l’Espagne. L’isolation due à la distance est l’hypothèse la plus probable pour expliquer ces différences détectées.