Individual-based genotype analysis in studies of parentage and population assignment: how many loci, how many alleles?1

We developed multivatiate analytical models to predict the probability of assigning offspring to parental couples as a function of population size, number of loci, and allelic diversity and the relationships between the probability of allocating individuals to their population of origin as a function of number of loci and allelic diversity. The parentage model predicts that the number of loci and number of alleles contribute interactively to increase assignment success. Given sufficient allelic diversity, a relatively low number of loci is required to achieve high allocation success even for relatively large numbers of possible parents. In contrast, the population model predicts an additive contribution of the number of loci and alleles. There appears to be no significant gain in increasing allelic diversity beyond approximately 6–10 alleles per locus in population assignment studies. Such predictive models should contribute to maximizing the returns of population and parentage assignment studies by increasing our understanding of interactions among the various variables affecting allocation success and by allowing the adjustment a priori of the required level of resolution and, consequently, optimizing the costs–benefits ratio in the use of molecular markers. Résumé : Nous présentons ici deux modèles analytiques multivariés prédisant la probabilité d’assigner des rejetons aux couples parentaux en fonction du nombre de parents potentiels, du nombre de locus, de la diversité allélique et la relation entre la probabilité d’assigner des individus à leur population d’origine en fonction du nombre de locus et de la diversité allélique. Le modèle parental prédit une contribution interactive entre le nombre de locus et d’allèles sur l’accroissement du succès d’assignation. Étant donnée une diversité allélique suffisante, un nombre relativement faible de locus est requis pour atteindre un succès d’assignation élevé, même quand le nombre de parents possibles est grand. Inversement, le modèle populationnel prédit une contribution additive du nombre de locus et d’allèles. Peu de gain significatif est obtenu en augmentant la diversité allélique au-delà d’environ six à 10 allèles par locus dans les études d’assignation populationnelle. De tels modèles prédictifs devraient contribuer à maximiser le rendement d’études d’assignation parentale et populationnelle en améliorant notre compréhension des interactions entre les différentes variables pouvant influencer le succès d’allocation et en permettant d’ajuster a priori le niveau requis de résolution et donc, d’optimiser le rapport coût–bénéfice de l’utilisation des marqueurs moléculaires. Bernatchez and Duchesne 12