Amy Frey, Erin L. LaCasella, Michael P. Jensen, Michael P. Jensen, Peter H. Dutton · Frontiers in Marine Science · 2025

Whole mitochondrial DNA sequencing improves resolution of population structure for Pacific green turtles (Chelonia mydas)

Resumo em português

A análise do DNA mitocondrial (mtDNA) é uma ferramenta chave para definir a estrutura populacional em tartarugas marinhas, devido ao forte comportamento de homing natal que leva à diferenciação genética entre colônias reprodutoras. No entanto, a ocorrência ampla de haplótipos comuns em grandes áreas geográficas tem limitado a capacidade de resolver a estrutura populacional em escala fina, particularmente no Pacífico ocidental. Compreender essas dinâmicas populacionais é crucial para a conservação e manejo eficazes, pois populações reprodutoras distintas podem enfrentar ameaças diferentes. Este estudo avalia o uso do sequenciamento completo do genoma mitocondrial para melhorar a resolução genética da estrutura populacional e aumentar a precisão da análise de estoque misto (MSA). Analisamos 197 tartarugas-verdes (Chelonia mydas) aninhando de seis colônias no Pacífico, representando dois haplótipos comuns de mtDNA (CmP20.1 e CmP22.1). Usando enriquecimento por captura mitocondrial e simulações de MSA, detectamos diferenciação genética significativa entre as colônias em Guam e na Commonwealth das Ilhas Marianas do Norte (CNMI), que anteriormente eram consideradas um único estoque genético com base no sequenciamento tradicional da região controle. Nossos resultados demonstram que o sequenciamento completo do genoma mitocondrial aprimora a resolução de estoques, melhora a precisão da MSA e fortalece a capacidade de determinar a conectividade entre populações reprodutoras e de forrageamento em toda a região. Refinar as linhas de base genéticas usando o sequenciamento completo do mitogenoma apoiará estratégias de conservação mais precisas, permitindo proteção direcionada a populações geneticamente distintas, avaliações aprimoradas dos impactos da captura incidental e melhor manejo de habitats críticos de forrageamento e nidificação.

Resumo original em inglês

Mitochondrial DNA (mtDNA) analysis is a key tool for defining population structure in marine turtles, due to their strong natal homing behavior, which leads to genetic differentiation among rookeries. However, the widespread occurrence of common haplotypes across large geographic areas, has limited the ability to resolve fine-scale population structure, particularly in the western Pacific. Understanding these population dynamics is crucial for effective conservation and management, as distinct nesting populations may face different threats. This study evaluates the use of whole mitochondrial genome sequencing to improve genetic resolution of population structure and enhance the accuracy of mixed stock analysis (MSA). We analyzed 197 nesting green turtles from six Pacific rookeries, representing two common mtDNA haplotypes (CmP20.1 and CmP22.1). Using mitochondrial capture enrichment and MSA simulations, we detected significant genetic differentiation between the rookeries in Guam and the Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI), which were previously considered a single genetic stock based on traditional control region sequencing. Our findings demonstrate that whole mitochondrial genome sequencing enhances stock resolution, improves the accuracy of MSA, and strengthens the ability to determine connectivity between nesting and foraging populations throughout the region. Refining genetics baselines using whole mitogenome sequencing will support more precise conservation strategies, allowing for targeted protection of genetically distinct populations, improved assessments of bycatch impacts, and better-informed management of critical foraging and nesting habitats.

Espécies citadas

• Chelonia mydas · tartaruga-verde
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Chelonia mydas.