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Advisor(s)
Abstract(s)
A abelha melífera, Apis mellifera L., tem um papel fundamental no funcionamento
dos ecossistemas e na produção de alimentos, no entanto, está sujeita a diversas ameaças.
Entre outras, a introdução em larga escala de raças comerciais (normalmente com
ancestralidade da Europa Oriental ou linhagem C) leva a uma hibridação introgressiva
quebrando os complexos de genes adaptados localmente, os quais são cruciais para
uma sustentabilidade a longo prazo das populações nativas. Esta ameaça tem sido alvo
de preocupação na Europa Ocidental onde a subespécie nativa A. m. mellifera está seriamente
ameaçada pela introgressão e a outra, a abelha ibérica, A. m. iberiensis, pode vir a
ter o mesmo destino. Foram desenvolvidos quatro painéis ultra-reduzidos do marcador
molecular designado polimorfismo de nucleótido simples (SNPs; 37-40 SNPs, cada) que
podem ser usados de forma independente ou combinada para estimar introgressão genética
na abelha ibérica. Como base usamos o genoma completo de 176 indivíduos (117
A. m. iberiensis e 59 linhagem C). A seleção dos SNPs foi feita usando o índice de diferenciação
(FST), sendo apenas utilizados os SNPs fixos (FST=1). Adicionalmente, avaliamos
os efeitos do tamanho da amostra e da amostragem geograficamente confinada no
número de SNPs fixos. Verificamos que existe um enviesamento quando o tamanho da
amostra é ≤10 e quando a amostragem representa uma pequena porção da diversidade
genética. Finalmente, demonstramos que os painéis ultra-reduzidos, individualmente
ou combinados, são rigorosos na estimação da introgressão da linhagem C em A. m. iberiensis,
apresentando-se como uma ferramenta de grande utilidade na monitorização
da integridade genética desta subespécie.
The honeybee (Apis mellifera L.) plays a critical role in ecosystem functioning and food production, and it is subject to multiple threats. Among others, the large-scale introductions of commercial strains (mostly of Eastern European or C-lineage ancestry), leads to introgressive hybridization, disrupting locally adapted gene-complexes, which are crucial for the long term sustainability of honey bee populations. This circumstance is particularly worrisome in Western Europe where one of the two native subspecies (A. m. mellifera) is seriously endangered by introgression, and the other one, the focal Iberian honeybee (A. m. iberiensis), might have the same fate. In this study, we developed four independent ultra-low-density single nucleotide polymorphism (SNP) assays (37-40 SNPs each), which can be used independently or combined. As a baseline, we used whole-genome sequence data of 176 individuals (117 A. m. iberiensis and 59 C-lineage). The selection of the SNPs was based on the differentiation index FST, being only considered the fixed SNPs (FST=1). Furthermore, we evaluated the effects of sample size and sampling a geographically restricted area on the number of fixed SNPs. We verified that a bias on the number of fixed SNPs is introduced when sample size is ≤10 and when sampling only captures a small part of the genetic diversity. Finally, we demonstrated that the four ultra-low-density assays, singly or combined, are very powerful for estimating C-lineage introgression in A. m. iberiensis, which will be a great help for cost-effectively assessing and monitoring its genetic integrity.
The honeybee (Apis mellifera L.) plays a critical role in ecosystem functioning and food production, and it is subject to multiple threats. Among others, the large-scale introductions of commercial strains (mostly of Eastern European or C-lineage ancestry), leads to introgressive hybridization, disrupting locally adapted gene-complexes, which are crucial for the long term sustainability of honey bee populations. This circumstance is particularly worrisome in Western Europe where one of the two native subspecies (A. m. mellifera) is seriously endangered by introgression, and the other one, the focal Iberian honeybee (A. m. iberiensis), might have the same fate. In this study, we developed four independent ultra-low-density single nucleotide polymorphism (SNP) assays (37-40 SNPs each), which can be used independently or combined. As a baseline, we used whole-genome sequence data of 176 individuals (117 A. m. iberiensis and 59 C-lineage). The selection of the SNPs was based on the differentiation index FST, being only considered the fixed SNPs (FST=1). Furthermore, we evaluated the effects of sample size and sampling a geographically restricted area on the number of fixed SNPs. We verified that a bias on the number of fixed SNPs is introduced when sample size is ≤10 and when sampling only captures a small part of the genetic diversity. Finally, we demonstrated that the four ultra-low-density assays, singly or combined, are very powerful for estimating C-lineage introgression in A. m. iberiensis, which will be a great help for cost-effectively assessing and monitoring its genetic integrity.
Description
Keywords
Apis mellifera iberiensis Genomas Painéis de SNPs ultra-reduzidos
Citation
Henriques, Dora; Parejo, Melanie; Vignal, Alain; Wragg, David; Wallberg, Andreas; Webster, Matthew T.; Pinto, M. Alice (2018). Desenvolvimento de painéis de SNPs ultra-reduzidos a partir de dados de sequenciação = Developing ultra-low-density SNP assays from whole-genome sequence data. In V Encontro Jovens Investigadores: livro de resumos. Bragança: Instituto Politécnico. ISBN 978-972-745-235-4