Genetische Variation von Whitmania pigra, Hirudo nipponica und Poecilobdella manillensis, drei in China endemischen und gefährdeten Arten, mittels SSR- und TRAP-Markern

Leeches are not only important medicinal animals worldwide but also are endangered. We aimed to (i) explore the level of genetic diversity within/among populations of three leeches, (ii) assess genetic differentiation among these three leeches, and (iii) discuss an appropriate strategy for conserving leech germplasm. A total of 315 individuals of Whitmania pigra, Hirudo nipponica and Poecilobdella manillensis from 21 populations were collected in China and Vietnam. The genetic structure and genetic diversity among and within the 21 populations were evaluated using target region amplified polymorphism (TRAP) and simple sequence repeat (SSR) markers. Sixteen pairs of TRAP primers generated a total of 398 fragments, of which 396 (99.50%) were polymorphic; fourteen pairs of SSR primers generated a total of 60 fragments, of which 59 (98.33%) were polymorphic. Shannon's index (I) and Nei's gene diversity index (H) for the three leeches were high at the species level (I=0.4980 and H=0.3323 for TRAPs, I=0.4487 and H=0.2969 for SSRs in W. pigra; I=0.4147/0.3769, H=0.2788/0.2566 for H. nipponica; and I=0.4616/0.4717, H=0.3099/0.3203 for P. manillensis). However, low genetic diversity was determined at the population level; the average genetic diversity measures within populations were H=0.1767/0.1376, I=0.2589/0.2043 for W. pigra, H=0.2149/0.2021, I=0.3184/0.3000 for H. nipponica and H=0.2850/0.2724, I=0.4152/0.3967 for P. manillensis. We conclude that there was limited gene exchange within/among populations and species, as the gene flow number (Nm) was 0.5493/0.5807. However, for all three species, the genetic diversity was different at the population level. Gene differentiation (Gst) and Nm were 0.4682 /0.5364 and 0.5678/0.4321 for W. pigra, 0.2294/0.2127 and 1.6797/1.8512 for H. nipponica and 0.1214/0.1496 and 3.6202/2.8412 for P. manillensis. STRUCTURE analysis, Unweighted Pair-Group Method with Arithmetic means (UPGMA) cluster analysis and Principal Coordinates Analysis (PCOA) all yielded similar results. The isolation-by-distance pattern was not significant for any of the three species by the Mantel test. These data emphasize the need for management, conservation, and rehabilitation of this animal species. Finally, an appropriate strategy for conserving leech is proposed.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Untersucht wurden 315 Individuen von Whitmania pigra, Hirudo nipponica und Poecilobdella manillensis aus 21 Populationen in China und Vietnam mittels SSR- und TRAP-Markern. Sechzehn TRAP-Primerpaare erzeugten 398 Fragmente, davon 396 (99,50 %) polymorph; 14 SSR-Primerpaare generierten 60 Fragmente, davon 59 (98,33 %). Auf Artebene war die genetische Diversität hoch, auf Populationsebene niedrig; der Genfluss war begrenzt (Nm = 0,5493/0,5807). Die Autoren folgern daraus die Notwendigkeit von Management, Schutz und Wiederherstellung der Blutegelbestände und schlagen eine entsprechende Strategie vor.

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