The genetics of recolonization: an analysis of the stock structure of grey seals (Halichoerus grypus) in the northwest Atlantic S.A. Wood, T.R. Frasier, B.A. McLeod, J.R. Gilbert, B.N. White, W.D. Bowen, M.O. Hammill, G.T. Waring, and S. Brault Abstract: Although historically distributed along the northeast coast of the United States (US), grey seals (Halichoerus gry- pus (Fabricius, 1791)) were considered locally extinct until the late 1980s when three naturally re-established pupping colo- nies were discovered. Two large populations in Canada, the Gulf of St. Lawrence (GSL) and Sable Island (SI) seals, are possible sources of immigrants for the recovering US population. To assess the stock structure of grey seals in the northwest Atlantic, tissue samples were collected from Canadian and US populations for genetic analyses. We examined nine highly variable microsatellite loci (n = 158; mean number of alleles per locus = 7.22). When population differentiation was as- sessed without a priori inference of potential subpopulations, all individuals were placed into one population. Pairwise FST values showed little difference in allele frequencies between the SI and the GSL or the Canadian and the US samples. We sequenced a 319 bp segment of the mitochondrial control region and identified 25 haplotypes (n = 163). Nucleotide diver- sity was similar at SI, GSL, and the US sites. Based on mtDNA haplotypes, no significant difference was found between the SI and GSL populations or the Canadian and the US populations. Although grey seals are philopatric, our study demon- strated that the genetic structure of the northwest Atlantic grey seal population is not different from the null hypothesis of panmixia. Résumé : Bien que répartis dans le passé le long de la côte nord-est des États-Unis (É.-U.), les phoques gris (Halichoerus grypus (Fabricius, 1791)) étaient considérés comme disparus localement jusqu’à la fin des années 1980 quand on a décou- vert trois colonies de mise bas rétablies naturellement. Deux importantes populations canadiennes, les phoques du golfe du Saint-Laurent (GSL) et de l’île de Sable (SI), sont des sources possibles des immigrants dans la population en voie de réta- blissement aux É.-U. Afin de déterminer la structure des stocks de phoques gris dans le nord-ouest de l’ Atlantique, nous avons prélevé des échantillons de tissus dans des populations canadiennes et américaines pour analyse génétique. Nous avons examiné neuf locus microsatellites très variables (n = 158; nombre moyen d’allèles par locus = 7,22). Lorsque la dif- férenciation de population est évaluée sans présupposition a priori de sous-populations potentielles, tous les individus sont placés dans une seule population. Les valeurs appariées de FST montrent peu de différence de fréquences d’allèles entre les échantillons SI et GSL ou entre les échantillons canadiens et américains. Nous avons séquencé un segment de 319 pb de la région mitochondriale de contrôle et identifié 25 haplotypes (n = 163). La diversité des nucléotides est semblable aux sites SI, GSL et américains. D’après les haplotypes d’ ADNmt, il n’ y a pas de différence significative entre les populations SI et GSL, ni entre les populations canadiennes et américaines. Bien que les phoques gris soient philopatriques, notre étude dé- montre que la structure génétique de la population de phoques gris du nord-ouest de l’ Atlantique n'est pas incompatible avec une hypothèse nulle de panmixie. [Traduit par la Rédaction] Introduction Grey seals (Halichoerus grypus (Fabricius, 1791)) are found throughout the temperate north Atlantic Ocean (Davies 1957). Analysis of grey seal mitochondrial DNA (mtDNA) (Boskovic et al. 1996), in addition to cranial morphology (Rice 1998) and timing of the breeding season (King 1983), has supported the view of three discrete stocks: Baltic Sea, Received 25 May 2010. Accepted 28 January 2011. Published at www.nrcresearchpress.com/cjz on 16 May 2011. S.A. Wood and S. Brault. University of Massachusetts – Boston, Department of Biology, 100 Morrissey Boulevard, Boston, MA 02125- 3393, USA. T.R. Frasier, B.A. McLeod, and B.N. White. Natural Resources DNA Profiling and Forensic Centre, Department of Biology, Trent University, 1600 East Bank Drive, Peterborough, ON K9J 7B8, Canada. J.R. Gilbert. University of Maine, Department of Wildlife Ecology, Orono, ME 04469, USA. W.D. Bowen. Bedford Institute of Oceanography, Fisheries and Oceans Canada, 1 Challenger Drive, Dartmouth, NS B2Y 4A2, Canada. M.O. Hammill. Maurice Lamontagne Institute, Fisheries and Oceans Canada, 850, route de la Mer, Mont-Joli, QC G5H 3Z4, Canada. G.T. Waring. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), National Marine Fisheries Service (NMFS), Northeast Fisheries Science Center (NEFSC), 166 Water Street, Woods Hole, MA 02543, USA. Corresponding author: S.A. Wood (e-mail: Stephanie.Wood@noaa.gov). 490 Can. J. Zool. 89: 490–497 (2011) doi:10.1139/Z11-012 Published by NRC Research Press Can. J. Zool. Downloaded from www.nrcresearchpress.com by 98.229.101.189 on 05/17/11 For personal use only.