Genetic connectivity of the endangered brown sea cucumber Isostichopus fuscus in the northern Gulf of California revealed by novel microsatellite markers

Inglés. Abstract: Isostichopus fuscus is an economically important sea cucumber that has been highly exploited along its distribution range in the eastern Pacific. The significant population decline is responsible for its listing as endangered in the IUCN Red List. Despite its importance for management and conservation, information about its population genetic structure is unavailable, largely due to the lack of suitable genetic markers. Here we develop species-specific microsatellite markers and use them to assess the genetic connectivity between populations in the Gulf of California. Next generation sequencing (Illumina) was used to shotgun-sequence the genome of 2 sea cucumbers. From these data, we identified and characterized 19 polymorphic microsatellite loci; which were tested in organisms from Bahía de los Ángeles, on the western shore of the Gulf of California. The number of alleles ranged from 5 to 22, observed heterozygosity from 0.35 to 1, and 4 loci deviated from Hardy-Weinberg equilibrium. We determined high levels of genetic connectivity between this locality and San Felipe, in the upper gulf (Amova φst = 0.002; p > 0.05) with a subset of 8 markers. The newly designed microsatellites are suitable for multiplexing panels and will be useful for the future genetic assessment of this important tropical sea cucumber.

Español; castellano. Resumen: Isostichopus fuscus es un pepino de mar de importancia económica que ha sido altamente explotado a lo largo de su distribución en el Pacífico oriental. La reducción significativa en sus poblaciones es responsable de su inclusión en la Lista Roja de la UICN como especie amenazada de extinción. A pesar de la importancia que tiene para su manejo y conservación, no hay información sobre su estructura genética poblacional, en gran parte debido a la falta de marcadores genéticos adecuados. Para este trabajo desarrollamos marcadores microsatelitales específicos para la especie y los usamos para evaluar la conectividad genética entre poblaciones del golfo de California. Usamos secuenciación de siguiente generación (Illumina) para secuenciar por “shotgun” el genoma de 2 pepinos de mar. A partir de esos datos, identificamos y caracterizamos 19 loci microsatelitales polimórficos que fueron evaluados en organismos de Bahía de los Ángeles, en la costa occidental del golfo de California. El número de alelos varió entre 5 y 22, la heterocigosidad observada entre 0.35 y 1, y 4 loci se desviaron del equilibrio de Hardy-Weinberg. Usando 8 de estos marcadores se determinaron altos niveles de conectividad genética entre Bahía de los Ángeles y San Felipe, en el alto golfo (Amova φst = 0.002; p > 0.05). Los nuevos loci microsatelitales son adecuados para ser usados en páneles de multiplexación y serán útiles para la futura evaluación genética de este importante pepino del mar tropical.