DNA fingerprinting of bluegill sunfish (Lepomis macrochirus) using (GT)n microsatellites and its potential for assessment of mating success

Variable microsatellite DNA markers are powerful tools to study parentage and gene flow in fish populations. In this work, we cloned and characterized 60 (GT) repeat microsatellite sequences from the bluegill sunfish (Lepomis macrochirus) genome. We report the frequency distribution, the lengths, and the proportions of the repeat classes for comparison with microsatellites isolated from other teleost, mammal, and invertebrate genomes. Bluegill microsatellites are similar to those of other fish, strengthening previous reports of significant differences in the organization of microsatellites between teleosts and mammals. Primers for polymerase chain reaction amplification were designed for 17 bluegill microsatellite loci. The allele frequencies, the degree of polymorphism, and heterozygosities were estimated using bluegill from Lake Opinicon, Ontario. Seven loci are potentially highly informative for fingerprinting studies of parentage. A preliminary paternity analysis using two of these loci on brood from a natural nest revealed their potential utility at estimating relative success of the two reproductive life histories, parental and cuckolder, characteristic of male bluegill. Cross-amplification using these microsatellite markers on related fish species showed some degree of locus conservation among taxa, potentially allowing DNA fingerprinting of a variety of centrarchids. Résumé : Les marqueurs à ADN microsatellite variable sont des outils puissants pour l’étude de la filiation et des mouvements génétiques dans les populations de poissons. Au cours de cette étude, nous avons cloné et caractérisé 60 séquences d’ADN microsatellite répétitives (GT) provenant du génome du crapet arlequin (Lepomis macrochirus). Nous indiquons la fréquence, la distribution, les longueurs et les proportions des classes répétitives pour des comparaisons avec des microsatellites isolés du génome d’autres téléostéens, mammifères et invertébrés. Les microsatellites du crapet arlequin sont semblables à ceux d’autres poissons, ce qui semble confirmer des rapports antérieurs faisant état de différences significatives entre les téléostéens et les mammifères dans l’organisation des microsatellites. On a conçu des amorces pour l’amplification de la réaction en chaîne de la polymérase à 17 locus d’ADN microsatellites du crapet arlequin. À l’aide de crapets arlequins du lac Opinicon (Ontario), on a estimé la fréquence des allèles, le degré de polymorphisme et les hétérozygosités. Sept de ces locus pourraient être des sources importantes d’information pour les études de la filiation grâce à l’identification par le code génétique. Une analyse préliminaire de paternité utilisant deux de ces locus avec les petits d’un nid naturel montre leur utilité possible pour l’estimation du succès relatif des deux stratégies de reproduction, par les couples et hors couple, caractéristiques du crapet arlequin mâle. L’utilisation de l’amplification croisée avec ces marqueurs à ADN microsatellite pour des espèces de poissons apparentées indique qu’il y a un certain degré de conservation des locus d’un taxon à l’autre, ce qui rend possible l’identification par le code génétique chez divers centrarchidés. [Traduit par la Rédaction]