Abstract The negative genetic impacts of gene flow from domestic to wild populations can be dependent on the degree of domestication and exacerbated by the magnitude of pre-existing genetic differences between wild populations and the domestication source. Recent evidence of European ancestry within North American aquaculture Atlantic salmon ( Salmo salar ) has elevated the potential impact of escaped farmed salmon on often at-risk wild North American salmon populations. Here we compare the ability of single nucleotide polymorphism (SNP) and microsatellite (SSR) marker panels of different sizes (7-SSR, 100-SSR, and 220K-SNP) to detect introgression of European genetic information into North American wild and aquaculture populations. Linear regression comparing admixture predictions for a set of individuals common to the three data sets showed that the 100-SSR panel and 7-SSR panels replicated the full 220K-SNP-based admixture estimates with low accuracy (r 2 of 0.64 and 0.49 respectively). Additional tests explored the effects of individual sample size and marker number, which revealed that ~300 randomly selected SNPs could replicate the 220K-SNP admixture predictions with greater than 95% fidelity. We designed a custom SNP panel (301-SNP) for European admixture detection in future monitoring work and then developed and tested a Python package, SalmonEuAdmix ( https://github.com/CNuge/SalmonEuAdmix ), that uses a deep neural network to make de novo estimates of individuals’ European admixture proportion without the need to conduct complete admixture analysis utilizing baseline samples. The results demonstrate the mobilization of targeted SNP panels and machine learning in support of at-risk species conservation and management.

Abstract Highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 caused mass seabird mortality across the North Atlantic in 2022. Following outbreaks in Europe, the first case in North America was detected on the island of Newfoundland (NFLD), Canada in November 2021, before spreading through all North American flyways. During the following breeding season, NFLD experienced the second-highest number of seabird mortalities in Canadian provinces. Surveys and citizen reports identified 13543 seabird mortalities from April to September 2022. Many carcasses occurred on the west coast of NFLD in May and June 2022. Reported mortalities peaked in July along the southeastern coast. In August and September, mortalities were concentrated along the northeastern coast. With the exception of two colony surveys, reported mortalities decreased in September. Most mortality was found among Northern Gannet (6622), Common Murre (5992), Atlantic Puffin (282), and Black-legged Kittiwake (217). Using comprehensive knowledge of seabird ecology, we formulated exploratory hypotheses regarding traits that could contribute to mortality. Species differences in mortality were most strongly associated with nesting density, timing of breeding, and at-sea overlap with allospecifics from other colonies. Unprecedented seabird mortality and ongoing transmission within the circulating avian influenza viruses highlight the need for continued monitoring and development of conservation strategies.

ABSTRACT Adaptation to ocean climate is increasingly recognized as an important driver of diversity in marine species despite the lack of physical barriers to dispersal and the presence of pelagic stages in many taxa. A robust understanding of the genomic and ecological processes involved in structuring populations is lacking for most marine species, often hindering management and conservation action. Cunner ( Tautogolabrus adspersus ), is a temperate reef fish that displays both pelagic early life history stages and strong site-associated homing as adults; the species is also presently of interest for use as a cleaner fish in salmonid aquaculture in Atlantic Canada. Here we produce a chromosome-level genome assembly for cunner and characterize spatial population structure throughout Atlantic Canada using whole genome resequencing. The genome assembly spanned 0.72 Gbp and resolved 24 chromosomes; whole genome resequencing of 803 individuals from 20 locations spanning from Newfoundland to New Jersey identified approximately 11 million genetic variants. Principal component analysis revealed four distinct regional groups in Atlantic Canada, including three near the range edge in Newfoundland. Pairwise F ST and selection scans revealed consistent signals of differentiation and selection at discrete genomic regions including adjacent peaks on chromosome 10 recurring across multiple pairwise comparisons ( i.e ., F ST 0.5-0.75). Redundancy analysis suggested significant association of environmental variables related to benthic temperature and oxygen range with genomic structure, again highlighting the previously identified region on chromosome 10. Our results suggest that climate associated adaptation in this temperate reef fish drives regional diversity despite high early life history dispersal potential.

ABSTRACT Aim In northern environments, periods of isolation during Pleistocene glaciations and subsequent recolonization and secondary contact have had a significant influence on contemporary diversity of many species. The recent advent of high-resolution genomic analyses allows unprecedented power to resolve genomic signatures of such events in northern species. Here, we provide the highest resolution genomic characterization of Atlantic salmon in North America to infer glacial refugia and the geographic scales of postglacial secondary contact. Location North America. Taxon Atlantic salmon, Salmo salar . Methods Samples were collected for 5455 individuals from 148 populations encompassing the majority of Atlantic salmon’s native range in North America, from Labrador to Maine. Individuals were genotyped using a 220K SNP array aligned to the Atlantic salmon ( Salmo salar ) genome. Spatial genetic structure (PCA, k-means clustering, admixture) was evaluated in conjunction with genomic comparisons of identified lineages to infer the refugia during the last glacial maximum and regions of secondary contact following recolonization. Results Spatial genomic analyses identified three phylogeographic groups, consistent with the northward recolonization from two southern glacial refugia in North America (a western Maritime lineage and an eastern Newfoundland and Labrador lineage), with subsequent differentiation of the eastern lineage into two separate groups. Secondary contact among these North American groups was present within the northern Gulf of St. Lawrence and evidence of trans-Atlantic secondary contact was detected within the eastern Newfoundland and Labrador lineage. Comparison of groups from insular Newfoundland with those from mainland Labrador suggests genomic regions displaying high differentiation were characterized by elevated European admixture, suggesting a possible role of European secondary contact in population divergence. Main Conclusions These findings present the first evidence suggesting that genomic diversity in extant North American Atlantic salmon populations has resulted from allopatric isolation in two glacial refugia followed by both regional and trans-Atlantic recolonization and secondary contact and demonstrate the power of genomic tools to resolve historical drivers of diversity in wild populations.

Abstract In 2022, a severe outbreak of clade 2.3.4.4b Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI) H5N1 virus resulted in unprecedented mortality among wild birds in eastern Canada. Tens of thousands of birds were reported sick or dead, prompting a comprehensive assessment of mortality spanning the breeding season between April 1 and September 30, 2022. Mortality reports were collated from federal, Indigenous, provincial, and municipal agencies, the Canadian Wildlife Health Cooperative, non-governmental organizations, universities, and citizen science platforms. A scenario analysis was conducted to refine mortality estimates, accounting for potential double counts from multiple sources under a range of spatial and temporal overlap. Correcting for double counting, an estimated 40,966 wild birds were reported sick or dead in eastern Canada during the spring and summer of 2022. Seabirds and sea ducks, long-lived species that are slow to recover from perturbations, accounted for 98.7% of reported mortalities. Mortalities were greatest among Northern Gannets (Morus bassanus ; 26,193), Common Murres ( Uria aalge ; 8,133), and American Common Eiders ( Somateria mollissima dresseri; 1,945), however, these figures underestimate total mortality as they exclude unreported deaths on land and at sea. In addition to presenting mortality estimates, we compare mortalities with known population sizes and trends and make an initial assessment of whether population-level impacts are possible for the Northern Gannet, a species that has suffered significant global mortality, and two harvested species, Common Murre and American Common Eider, to support management decisions. We hypothesize that population-level impacts in eastern Canada are possible for Northern Gannets and American Common Eiders but are unlikely for Common Murres. This study underscores the urgent need for further research to understand the broader ecological ramifications of the HPAI outbreak on wild bird populations.