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A global decline in seagrass populations has led to renewed calls for their conservation as important providers of biogenic and foraging habitat, shoreline stabilization, and carbon storage. Eelgrass (Zostera marina) occupies the largest geographic range among seagrass species spanning a commensurately broad spectrum of environmental conditions. In Canada, eelgrass is managed as a single phylogroup despite occurring across three oceans and a range of ocean temperatures and salinity gradients. Previous research has focused on applying relatively few markers to reveal population structure of eelgrass, whereas a whole genome approach is warranted to investigate cryptic structure among populations inhabiting different ocean basins and localized environmental conditions. We used a pooled whole-genome re-sequencing approach to characterize population structure, gene flow, and environmental associations of 23 eelgrass populations ranging from the Northeast United States, to Atlantic, subarctic, and Pacific Canada. We identified over 500,000 SNPs, which when mapped to a chromosome-level genome assembly revealed six broad clades of eelgrass across the study area, with pairwise FST ranging from 0 among neighbouring populations to 0.54 between Pacific and Atlantic coasts. Genetic diversity was highest in the Pacific and lowest in the subarctic, consistent with colonization of the Arctic and Atlantic oceans from the Pacific less than 300 kya. Using redundancy analyses and two climate change projection scenarios, we found that subarctic populations are predicted to be more vulnerable to climate change through genomic offset predictions. Conservation planning in Canada should thus ensure that representative populations from each identified clade are included within a national network so that latent genetic diversity is protected, and gene flow is maintained. Northern populations, in particular, may require additional mitigation measures given their potential susceptibility to a rapidly changing climate.

Cite this data as: Jeffery, Nicholas et al. (2024). Data from: Variation in genomic vulnerability to climate change across temperate populations of eelgrass (Zostera marina) [Dataset]. Dryad. https://doi.org/10.5061/dryad.xpnvx0kp2

Learn more or download this dataset from the Government of Canada's Open data portal.

Le déclin mondial des populations d’herbiers marins a suscité de nouveaux appels à leur conservation en tant qu’importants fournisseurs d’habitats biogéniques et d’alimentation, de stabilisation des rives et de stockage du carbone. La zostère (Zostera marina) occupe la plus grande aire de répartition géographique parmi les espèces d’herbiers marins, et couvre un vaste éventail, proportionnellement, de conditions environnementales. Au Canada, les zostères sont considérées comme un seul phylogroupe malgré leur présence dans trois océans et dans une gamme de températures océaniques et de gradients de salinité. Les recherches antérieures se sont concentrées sur l’application d’un nombre relativement restreint de marqueurs pour révéler la structure des populations de zostères, tandis qu’une approche génomique complète est justifiée pour étudier la structure cryptique parmi les populations habitant différents bassins océaniques et conditions environnementales localisées. Nous avons utilisé une approche groupée pour un nouveau séquençage du génome entier afin de caractériser la structure de la population, le flux génétique et les associations environnementales de 23 populations de zostères allant du nord-est des États-Unis à l’Atlantique, aux régions subarctiques et au Pacifique canadien. Nous avons identifié plus de 500 000 SNP qui, lorsqu’ils ont été cartographiés à l’aide d’un ensemble de génomes chromosomiques, ont révélé six grands clades de zostères dans la zone d’étude, où la différence FST par paire variait de 0 chez les populations voisines à 0,54 chez celles des côtes du Pacifique et de l’Atlantique. La diversité génétique était la plus élevée dans le Pacifique et la plus faible dans le subarctique, ce qui correspond à la colonisation des océans Arctique et Atlantique à partir du Pacifique il y a moins de 300 000 ans. À l’aide d’analyses de la redondance et de deux scénarios de projection des changements climatiques, nous avons constaté, grâce aux prévisions de la compensation génomique, que les populations subarctiques sont plus vulnérables que d’autres aux changements climatiques. Dans le cadre de la planification de la conservation au Canada, on devrait veiller à ce que les populations représentatives de chaque clade identifié soient incluses dans un réseau national, afin que la diversité génétique latente soit protégée et que le flux génétique soit maintenu. Les populations du Nord, en particulier, peuvent avoir besoin de mesures d’atténuation supplémentaires étant donné leur plus grande vulnérabilité potentielle à un climat en évolution rapide.

Citer ces données comme: Jeffery, Nicholas et al. (2024). Données de: Variation de la vulnérabilité génomique aux changements climatiques dans les populations de zostères marines (Zostera marina) des milieux tempérés. [Ensemble de données]. Dryad. https://doi.org/10.5061/dryad.xpnvx0kp2

Apprenez-en plus ou téléchargez cet ensemble de données à partir du portail de données ouvertes du gouvernement du Canada.

Map Name: Variation in genomic vulnerability of eelgrass Variation de la vulnérabilité génomique de la zostère

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Variation in genomic vulnerability of eelgrass / Variation de la vulnérabilité génomique de la zostère (0)

Description: A global decline in seagrass populations has led to renewed calls for their conservation as important providers of biogenic and foraging habitat, shoreline stabilization, and carbon storage. Eelgrass (Zostera marina) occupies the largest geographic range among seagrass species spanning a commensurately broad spectrum of environmental conditions. In Canada, eelgrass is managed as a single phylogroup despite occurring across three oceans and a range of ocean temperatures and salinity gradients. Previous research has focused on applying relatively few markers to reveal population structure of eelgrass, whereas a whole genome approach is warranted to investigate cryptic structure among populations inhabiting different ocean basins and localized environmental conditions. We used a pooled whole-genome re-sequencing approach to characterize population structure, gene flow, and environmental associations of 23 eelgrass populations ranging from the Northeast United States, to Atlantic, subarctic, and Pacific Canada. We identified over 500,000 SNPs, which when mapped to a chromosome-level genome assembly revealed six broad clades of eelgrass across the study area, with pairwise FST ranging from 0 among neighbouring populations to 0.54 between Pacific and Atlantic coasts. Genetic diversity was highest in the Pacific and lowest in the subarctic, consistent with colonization of the Arctic and Atlantic oceans from the Pacific less than 300 kya. Using redundancy analyses and two climate change projection scenarios, we found that subarctic populations are predicted to be more vulnerable to climate change through genomic offset predictions. Conservation planning in Canada should thus ensure that representative populations from each identified clade are included within a national network so that latent genetic diversity is protected, and gene flow is maintained. Northern populations, in particular, may require additional mitigation measures given their potential susceptibility to a rapidly changing climate.Cite this data as: Jeffery, Nicholas et al. (2024). Data from: Variation in genomic vulnerability to climate change across temperate populations of eelgrass (Zostera marina) [Dataset]. Dryad. https://doi.org/10.5061/dryad.xpnvx0kp2Learn more or download this dataset from the Government of Canada's Open data portal.Le déclin mondial des populations d’herbiers marins a suscité de nouveaux appels à leur conservation en tant qu’importants fournisseurs d’habitats biogéniques et d’alimentation, de stabilisation des rives et de stockage du carbone. La zostère (Zostera marina) occupe la plus grande aire de répartition géographique parmi les espèces d’herbiers marins, et couvre un vaste éventail, proportionnellement, de conditions environnementales. Au Canada, les zostères sont considérées comme un seul phylogroupe malgré leur présence dans trois océans et dans une gamme de températures océaniques et de gradients de salinité. Les recherches antérieures se sont concentrées sur l’application d’un nombre relativement restreint de marqueurs pour révéler la structure des populations de zostères, tandis qu’une approche génomique complète est justifiée pour étudier la structure cryptique parmi les populations habitant différents bassins océaniques et conditions environnementales localisées. Nous avons utilisé une approche groupée pour un nouveau séquençage du génome entier afin de caractériser la structure de la population, le flux génétique et les associations environnementales de 23 populations de zostères allant du nord-est des États-Unis à l’Atlantique, aux régions subarctiques et au Pacifique canadien. Nous avons identifié plus de 500 000 SNP qui, lorsqu’ils ont été cartographiés à l’aide d’un ensemble de génomes chromosomiques, ont révélé six grands clades de zostères dans la zone d’étude, où la différence FST par paire variait de 0 chez les populations voisines à 0,54 chez celles des côtes du Pacifique et de l’Atlantique. La diversité génétique était la plus élevée dans le Pacifique et la plus faible dans le subarctique, ce qui correspond à la colonisation des océans Arctique et Atlantique à partir du Pacifique il y a moins de 300 000 ans. À l’aide d’analyses de la redondance et de deux scénarios de projection des changements climatiques, nous avons constaté, grâce aux prévisions de la compensation génomique, que les populations subarctiques sont plus vulnérables que d’autres aux changements climatiques. Dans le cadre de la planification de la conservation au Canada, on devrait veiller à ce que les populations représentatives de chaque clade identifié soient incluses dans un réseau national, afin que la diversité génétique latente soit protégée et que le flux génétique soit maintenu. Les populations du Nord, en particulier, peuvent avoir besoin de mesures d’atténuation supplémentaires étant donné leur plus grande vulnérabilité potentielle à un climat en évolution rapide.Citer ces données comme: Jeffery, Nicholas et al. (2024). Données de: Variation de la vulnérabilité génomique aux changements climatiques dans les populations de zostères marines (Zostera marina) des milieux tempérés. [Ensemble de données]. Dryad. https://doi.org/10.5061/dryad.xpnvx0kp2Apprenez-en plus ou téléchargez cet ensemble de données à partir du portail de données ouvertes du gouvernement du Canada.

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Copyright Text: Government of Canada; Fisheries and Oceans Canada; Coastal Ecosystem Science Division (CESD / Gouvernement du Canada; Pêches et Océans Canada; Division des sciences des écosystèmes côtiers (DSEC)

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