Measuring and managing genetic variability in small populations

Hubert de Rochambeau , Florence Fournet-Hanocq , Jacqueline Vu Tien Khang

Genetic variability in small populations is affected by specific phenomena. The joint effects of genetic drift and selection, in addition to the decrease in genetic variance due to the mere selection (Bulmer effect), enhance the risk of losing alleles at selected or unselected genes and increase the inbreeding in the population by changing the family structure. Criteria for measuring this change in genetic variability are derived from the three approaches to describe the genetic variability. At the genealogical level, the kinship and inbreeding coefficients, or the effective population size, can be used. At the trait level, the estimation of its heritability is a good measure of remaining genetic variance. At the genome level, studying the polymorphism of known genetic markers can inform on the degree of genetic diversity. These criteria are to be integrated in specific tools for the management of the genetic variability. After a short introduction on the basic concepts needed for the study of genetic variability in small populations, the main criteria available to measure its change in populations is exposed and their relative efficiencies discussed. The strategies for monitoring genetic variability, deriving from the previous criteria, are illustrated through different examples.

Mesure et gestion de la variabilité génétique dans les petites populations. Plusieurs phénomènes spécifiques modifient la variabilité génétique dans les petites populations. Les effets combinés de la dérive génétique et de la sélection, auxquels s'ajoutent la réduction de la variance génétique due spécifiquement à la sélection (Effet Bulmer), renforcent le risque de perdre des allèles à des loci sélectionnés et non sélectionnés et augmentent la consanguinité de la population du fait de la modification de la structure familiale. Les critères de mesure de la variabilité génétique dérivent des 3 approches utilisées pour la décrire. Les coefficients de consanguinité et de parenté ou l'effectif génétique résument l'information généalogique. L'estimation de l'héritabilité d'un caractère synthétise la variabilité génétique restante. L'étude du polymorphisme pour des marqueurs génétiques décrit la variabilité existante au niveau du génome. Ces critères servent à construire des outils de gestion de la variabilité. Après une brève introduction qui présente les concepts utiles à l'étude de la variabilité génétique, les principaux critères utilisés pour suivre son évolution sont décrits, et leur efficacité est comparée. Les stratégies de gestion qui dérivent de ces critères sont ensuite illustrées à partir de l'étude de quelques exemples.

Mots clés: small population; genetic variability; genetic drift; genetic management; conservation programme<br>---<br>petites populations; variabilité génétique; dérive génétique; gestion génétique; programme de conservation

Domaines: Zootechnie

Hubert de Rochambeau, Florence Fournet-Hanocq, Jacqueline Vu Tien Khang. Measuring and managing genetic variability in small populations. Annales de zootechnie, 2000, 49 (2), pp.77-93. ⟨10.1051/animres:2000109⟩. ⟨hal-00889883⟩