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Assessing mitochondrial DNA variability in honey bees (Apis mellifera L.) across Europe: inference of introgression and implications for conservation
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The Western honey bee (Apis mellifera L.) diversified into 31 subspecies in its widespread native range in Africa, Europe, and part of Asia. Europe is home to 10 of these subspecies, which are grouped into three mitochondrial lineages; the Western European (M), the Eastern European (C), and the African (A). However, due to the increasing trading of commercial strains, typically of C-lineage ancestry, the genetic integrity of several European subspecies and local populations is threatened. This study assesses the maternal diversity patterns in 225 samples originating from 13 European countries by using the highly polymorphic tRNAleu-cox2 intergenic region. Nineteen distinct haplotypes belonging to the M, C, and A lineages were identified, revealing notable regional patterns. In Portugal, A-lineage haplotypes were exclusively identified, suggesting a unique level of conservation within the A. m. iberiensis subspecies. Conversely, in countries such as Finland, Estonia, and Sweden, C-lineage haplotypes predominate, indicating a potential replacement of the native M-lineage subspecies, A. m. mellifera. This study highlights that Ireland maintains a distinct genetic composition predominantly of A. m. mellifera, which together with the Iberian populations, is one of the last M-lineage preserved populations in Europe. These results emphasize the need for nuclear DNA analysis to fully assess genetic introgression and provide a comprehensive baseline for conservation efforts to protect the genetic integrity and diversity of European honey bee populations. Future research should incorporate nuclear DNA markers to complement mtDNA findings, allowing a deeper insight into the degree of introgression and providing a more complete view of the genetic composition of European honey bee populations.
A abelha melífera (Apis mellifera L.) diversificou em 31 subespécies na sua vasta área de distribuição nativa em África, na Europa e no Asia. A Europa alberga 10 destas subespécies, agrupadas em três linhagens mitocondriais: a europeia ocidental (M), a europeia oriental (C) e a africana (A). No entanto, devido ao crescente comércio de abelhas comerciais, tipicamente de ascendência da linhagem C, a integridade genética de várias subespécies europeias e populações locais está ameaçada. Este estudo avalia os padrões de diversidade materna em 225 amostras provenientes de 13 países europeus, utilizando a região intergénica tRNAleu-cox2 altamente polimórfica. Foram identificados 19 haplótipos distintos pertencentes às linhagens M, C e A, revelando padrões regionais notáveis. Em Portugal, foram identificados exclusivamente haplótipos da linhagem A, o que sugere um nível único de conservação dentro da subespécie A. m. iberiensis. Inversamente, em países como a Finlândia, a Estónia e a Suécia, predominam os haplótipos da linhagem C, indicando uma potencial substituição da subespécie nativa da linhagem M, A. m. mellifera. Este estudo sublinha que a Irlanda mantém uma composição genética distinta, predominantemente de A. m. mellifera, que, juntamente com as populações ibéricas, é uma das últimas populações preservadas da linhagem M na Europa. Estes resultados sublinham a necessidade de uma análise do ADN nuclear para avaliar completamente a introgressão genética e fornecer uma base de referência abrangente para os esforços de conservação destinados a proteger a integridade e a diversidade genéticas das populações europeias de abelhas melíferas. A investigação futura deve incorporar marcadores de ADN nuclear para complementar os resultados do mtDNA, permitindo uma visão mais profunda do grau de introgressão e fornecendo uma perspetiva mais completa da composição genética das populações europeias de abelha melífera.
A abelha melífera (Apis mellifera L.) diversificou em 31 subespécies na sua vasta área de distribuição nativa em África, na Europa e no Asia. A Europa alberga 10 destas subespécies, agrupadas em três linhagens mitocondriais: a europeia ocidental (M), a europeia oriental (C) e a africana (A). No entanto, devido ao crescente comércio de abelhas comerciais, tipicamente de ascendência da linhagem C, a integridade genética de várias subespécies europeias e populações locais está ameaçada. Este estudo avalia os padrões de diversidade materna em 225 amostras provenientes de 13 países europeus, utilizando a região intergénica tRNAleu-cox2 altamente polimórfica. Foram identificados 19 haplótipos distintos pertencentes às linhagens M, C e A, revelando padrões regionais notáveis. Em Portugal, foram identificados exclusivamente haplótipos da linhagem A, o que sugere um nível único de conservação dentro da subespécie A. m. iberiensis. Inversamente, em países como a Finlândia, a Estónia e a Suécia, predominam os haplótipos da linhagem C, indicando uma potencial substituição da subespécie nativa da linhagem M, A. m. mellifera. Este estudo sublinha que a Irlanda mantém uma composição genética distinta, predominantemente de A. m. mellifera, que, juntamente com as populações ibéricas, é uma das últimas populações preservadas da linhagem M na Europa. Estes resultados sublinham a necessidade de uma análise do ADN nuclear para avaliar completamente a introgressão genética e fornecer uma base de referência abrangente para os esforços de conservação destinados a proteger a integridade e a diversidade genéticas das populações europeias de abelhas melíferas. A investigação futura deve incorporar marcadores de ADN nuclear para complementar os resultados do mtDNA, permitindo uma visão mais profunda do grau de introgressão e fornecendo uma perspetiva mais completa da composição genética das populações europeias de abelha melífera.
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Palavras-chave
Apis mellifera L. Nuclear DNA