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We examine the evolutionary history and speculate about the evolutionary future of three basic life history ecotypes that contribute to the biocomplexity of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka). The 'recurrent evolution' (RE) hypothesis claims that the sea/river ecotype is ancestral, a 'straying' form with poorly differentiated (meta)population structure, and that highly structured populations of lake-type sockeye and kokanee have evolved repeatedly in parallel adaptive radiations between recurrent glaciations of the Pleistocene Epoch. Basic premises of this hypothesis are consistent with new, independent evidence from recent surveys of genetic variation in mitochondrial and microsatellite DNA: (1) sockeye salmon are most closely related to pink (O. gorbuscha) and chum (O. keta) salmon with sea-type life histories; (2) the sockeye life history ecotypes exist as polyphyletic lineages within large drainages and geographic regions; (3) the sea/river ecotype exhibits less genetic differentiation among populations than the lake or kokanee ecotypes both within and among drainages; and (4) genetic diversity is typically higher in the sea/river ecotype than in the lake and kokanee ecotypes. Anthropogenic modification of estuarine habitat and intensive coastal fisheries have likely reduced and fragmented historic metapopulations of the sea/river ecotype, particularly in southern areas. In contrast, the kokanee ecotype appears to be favoured by marine fisheries and predicted changes in climate.

A conservação da diversidade genética das populações locais de abelhas é fundamental à sustentabilidade da atividade apícola. Primeiro, porque a diversidade genética é a matéria-prima sobre a qual a seleção (natural ou artificial) atua, permitindo a adaptaçãoo das abelhas às cada vez mais rápidas alteracões ambientais (poluição, pesticidas, novos patogénios e parasitas) e às exigências de uma atividade apícola cada vez mais competitiva. Segundo, porque a perda de diversidade genética pode conduzir à consanguinidade e à redução do valor adaptativo das colónias podendo-se traduzir em perdas de produtividade, maior número de machos diploides e menor resistência aos parasitas e patogénios, entre outros efeitos. A compreensão dos padrões espaciais de diversidade genética, e dos processos históricos e contemporâneos que têm moldado essa diversidade ao longo dos tempos, é crucial para uma melhor gestão e conservação da abelha ibérica (Apis mellifera iberiensis). Apesar dos inúmeros estudos conduzidos na Península lbérica nas últimas décadas, os padrões e processos de diversidade genética são ainda mal compreendidos. De facto, a grande variedade de marcadores genéticos (morfolugia, alozimas, ADN mitocondrial, microsatélites) que tem sido utilizada tem revelado padrões incongruentes de diversidade fazendo da abelha ibérica a mais complexa subespécie na ampla área de distribuição geográfica da espécie Apis mellifera. Nesta comunicação serão apresentados os resultados de um estudo que proporcionará a caracterização mais completa da abelha ibérica jamais realizada através de uma amostragem de elevada resolução quer a nível geográfico quer a nível do seu genoma. Para tal utilizaram-se simultaneamente marcadores mitocondriais (região intergénica tRNAleu-cox2) e nucleares neutrais testados (311 SNPs), e avancadas ferramentas analíticas numa coleção de 711 colónias amostradas ao longo de três transeptos ibéricos (costa Atlântica, região central e costa Mediterrânica). Os resultados deste estudo confirmam a elevada complexidade e forte estruturação da abelha ibérica refletida (i) no cline com orientação sudoeste-nordeste formado pelas linhagens evolutivas Africana (A) e da Europa Ocidental (M) e (ii) no acentuado contraste da composição genética das populações do Mediterrâneo e do Atlântico. Em oposição a outros trabalhos genéticos, neste estudo o padrão recuperado pelos SNPs é congruente com a variação materna. Por último, este estudo mostra que o grau de introgressão da linhagem C na abelha ibérica é negligenciável, contrastando fortemente com a outra subespécie da linhagem M, Apis mellifera mellifera. As eventuais implicacões destes resultados na atividade apicola serão discutidas numa perspetiva de preservação da integridade genética da abelha ibérica. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

The maternally inherited mitochondrial DNA has been the marker of choice for assessing Iberian honey bee variation, particularly the intergenic tRNA leu -cox2 region. The data generated by massive sampling of this region confirmed early findings of coexistence of African (A) and western European (M) lineages, forming a southwestern–northeastern cline, and revealed unparalleled levels of haplotype diversity and complexity. Accordingly, it has been suggested that Iberia served as a glacial refuge, and as a place of secondary contact between European and African lineages. While we have learned a great deal with this region, due to its high levels of variation and repetitive structure, there are evolutionary questions that an only be properly addressed using other mitochondrial regions. In this study, we used NGS technology to sequence the mitogenomes of 92 individuals and analyzed the data using two phylogenetic methods. We are deeply grateful to numerous people that collaborated in this study. Beekeepers from Spain and Portugal helped obtaining Iberian samples. Antonio Pajuelo provided the contacts of Spanish beekeepers. Margarida Neto, Andreia Brandão and Irene Muñoz collaborated in the sampling. Pilar de la Rúa, Wahida Loucif, Per Kryger, Bjorn Dahle, Lionel Garnery, Raffaele Dall’ Olio, and Romée van der Zee provided the reference samples. Phillip San Miguel and Paul Parker sequenced the whole genomes and Rick Westerman performed the mapping (Purdue University). Dora Henriques and Julio Chávez-Galarza are supported by Fundação para a Ciência e Tecnologia through the scholarships SFRH/BD/84195/2012 and SFRH/BD/68682/2010, respectively. This research was funded by Fundação para a Ciência e Tecnologia and COMPETE/QREN/EU through the project PTDC/BIA-BEC/099640/2008. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Estudios explorativos del genoma se ha convertido en un abordaje popular para detectar selección permitiendo un análisis de la adaptación local y especiación a nivel molecular en poblaciones. La abeja ibérica (Apis mellifera iberiensis) ha sido estudiada con una variedad de marcadores genéticos como alozimas, DNA mitocondrial y microsatélites, pero estos han revelado complejos patrones y procesos que aún deben ser analizados minuciosamente. En los últimos años, las nuevas tecnologias han facilitado el uso de polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs), siendo el marcador genético de elección para muchos genetistas. Con el secuenciamiento de genomas de varias especies, estos marcadores pueden ser producidos en altos números y permitir examinar tanto la variación neutral y regiones con señal de selección en el genoma. En este estudio, un total de 711 A. m. iberiensis fueron colectados en la Península Ibérica y 1536 SNPs fueron genotipados usando la técnica de Illumina GoldenGate Assay. El conjunto de datos de SNPs fue analizado para detectar selección usando cinco métodos: a) Coalescencia – FDIST y Arlequín b) Bayesiano – BAYESCAN y BAYESFST, y c) Análisis espacial – MatSAM. Usando estos diferentes abordajes fueron detectados 17 loci con mayor señal de selección. La posición en el genoma y funciones de posibles de genes, dados en los recursos genómicos para la abeja de la miel, sugiere que estos loci detectados son fuertes candidatos para selección. Fundação para a Ciência e Tecnologia

A Península Ibérica tem sido reconhecida como um "hotspot" de diversidade c endemismo para diversas espécies quer animais quer vegetais. Em parte esta grande diversidade encontrada na Península Ibérica deve-se ao flicto de este local ter sido utilizado como refúgio por diferentes espécies durante as glaciaçôes A abelha é um dos muitos casos onde este processo aconteceu. Na verdade, a Península Ibérica é umas das regiões da Europa onde esta espécie apresenta uma maior diversidade c complexidade genética. A abelha ibérica que está distribuída pela Península Ibérica é o fruto de uma hibridação natural entre a linhagem Africana c a linhagem da Europa ocidental. O estudo de zonas híbridas tem sido muito importante para compreender os processos evolutivos que levaram à complexidade genética tão característica dos refúgios O objectivo deste trabalho é fazer uma abordagem inicial para perceber como é que os diferentes tipos de selecção (balanceadora e direccional) influenciam a diversidade genética das abelhas na Península Ibérica e tentar perceber qual o papel da selecção na divergência adaptativa das populações. Para tal foram calculadas algumas cstatisticas sumárias e também toram utilizados diversos sothvares que implementam algoritmos Bayesianos de forma a verificar que estrutura é captada ao utilizar-se as regiões do genoma sob diferentes tipos de selecção (balanceadora ou direccional). No total foram detectados 22 loci sob selecção usando o Bayescan, 9 dos quais apresentavam aparentam estar sob de uma selecção balanceada c 13 sob selecção direccional. Neste trabalho é representado o padrão obtido utilizado software "STRUCTURE”

The Iberian honey bee (Apis mellifera iberiensis) has been intensely surveyed for genetic variation with different markers ranging from morphology, allozymes, mitochondrial DNA (mt DNA), to microsatellites. Some of these markers have revealed non-concordant complex patterns of genetic variation, which led scientists to evoke competing hypotheses for the origin of Iberian honey bees. While complex patterns and underlying historical processes are typical of hybrid zones, the use of more powerful molecular and analytical tools and the fine-scale sampling promised to help dissecting the complexities of the Iberian hybrid zone. In this study, we conducted a genome-wide sampling by genotyping over 384 SNPs (single nucleotide polymorphisms) and sequenced an intergenic fragment of the mt DNA in 711 georeferenced honey bee samples collected across three North-South transects in the Iberian Peninsula. Both mt DNA and SNP datasets were analyzed using spatial tools to represent the structure generated by both types of molecular markers. We found concordant spatial patterns between markers which led to rejection of the standing hypothesis of recent human introductions and selection as the processes shaping Iberian honey bees patterns. This study shows that the fine-scale genomic and spatial analyses can reveal patterns which would otherwise had been undetected. Fundação para a Ciência e Tecnologia

Over the last 20 years Iberian honey bees (IHB) have been scrutinized with a variety of genetic markers including morphology, allozymes, mtDNA, and microsatellites. The complex patterns and processes revealed have yet to be fully understood. While mtDNA is useful to reveal the maternal component, biparental markers capture genome-wide effects (admixture, expansions, and contractions) and locus-specific effects (selection). Accordingly, we expect to dissect out, through genome-wide scans, neutral and selection effects. In this study, the Illumina GoldenGate Assay was used to genotype SNPs across the complete genome of IHBs. The SNP data set was analyzed for evidence of selection using a frequentist, FDIST, and a Bayesian method, BayeScan. Additionally, a spatial analysis method (MatSAM) was used to test for associations between SNPs and climatic variables. With these approaches we detected 8 loci with a strong signal of directional selection. The genome positions and putative gene functions, given in the HB genomic resources, suggest that these putatively selected loci are strong candidates for selection. The spatial representation of these same loci reveals a clinal pattern of variation, further supporting selection. Our approach allows for a rigorous consideration of selection as the underlying cause of observed patterns of diversity and contrast with previous studies where evocation of selection was merely speculative. Fundação para a Ciência e Tecnologia

A Península Ibérica é reconhecida como um importante hotspot de diversidade e endemismos de numerosas espécies de plantas e animais, representando por isso uma das regiões prioritárias para a conservação na Europa. Vários factores geomorfológicos e ambientais contribuíram para esta riqueza, nomeadamente: (i) localização geográfica no extremo sudoeste da Europa; (ii) isolamento em relação ao resto da Europa pela barreira geográfica dos Pirenéus; (iii) complexidade fisiográfica; (iv) diversidade climática resultante da heterogeneidade fisiográfica e das influências contrastantes do Atlântico e do Mediterrâneo. A conjugação destes factores fez da Península Ibérica não só um berço de diferenciação e especiação como também um importante refúgio que abrigou durante os vários períodos glaciares do Pleistoceno muitas das espécies de plantas e animais que hoje colonizam o Norte e Centro da Europa (Hewitt, 1999). A abelha negra (Apis mellifera mellifera), por exemplo, é um desses organismos cuja história está inextrincavelmente ligada à Península Ibérica. Estudos moleculares sugerem que esta subespécie de abelha melífera tem origem num refúgio glaciar Ibérico a partir do qual se expandiu (Miguel et al., 2007) até ocupar a área actual que vai desde França até à Escandinávia e desde as Ilhas Britânicas até à Ucrânia.

A conservação da diversidade genética das populações locais de abelhas é fundamental à sustentabilidade da actividade apícola. Em primeiro lugar, porque a diversidade genética é a matéria-prima sobre a qual a selecção (natural ou artificial) actua, permitindo a adaptação das abelhas às cada vez mais rápidas alterações ambientais (pesticidas, novos patogénios e parasitas) e às exigências de uma actividade apícola cada vez mais competitiva. Em segundo lugar, porque a perda de diversidade genética pode conduzir à consanguinidade e à redução do valor adaptativo das colónias podendo-se traduzir em perdas de produtividade e menor resistência aos parasitas e patogénios, entre outros efeitos. Nesta comunicação apresentaremos os avanços científicos mais importantes sobre os padrões de diversidade genética da abelha ibérica alcançados pelo grupo de investigação do CIMO em colaboração com a Universidad de Murcia, University of Purdue e Texas A&M University. Para além da colecção de abelha ibérica temos também analisado amostras de outras origens geográficas incluindo norte e leste da Europa e norte de África. As mais de 3000 amostras têm vindo a ser analisadas usando marcadores mitocondriais e nucleares (“single nucleotide polymorphism”, SNPs), através da aplicação das mais avançadas ferramentas moleculares e analíticas. Esta apresentação centrar-se-á principalmente na abelha ibérica onde abordaremos (i) o padrão geográfico de diversidade mitocondrial e nuclear, (ii) os resultados do scan genómico que revelam as regiões do genoma que emitem um forte sinal de selecção e que parecem estar envolvidas na adaptação da abelha ibérica ao meio ambiente, (iii) o grau de introgressão de A.m. ligustica e A.m. carnica no genoma da abelha ibérica e comparação com os resultados que obtivemos para a A.m. mellifera. Este estudo constitui a mais recente e completa caracterização genética da abelha ibérica proporcionando informação de base que pode ser útil em programas de melhoramento e conservação da abelha ibérica. Fundação para a Ciência e Tecnologia

Genome scans with many genetic markers provide the opportunity to investigate local adaptation in natural populations and identify candidate genes under selection. The recent advent of high-throughput Single Nucleotide Polymorphism (SNP) genotyping technologies have opened new perspective of research and these markers are commonly observed in functional genes making them ideal markers to study adaptive molecular variation. This approach has become commonly employed in ecological and population genetics studies to detect outlier loci that are putatively under selection. Herein, we show a preliminary exploration of a gnome scan to detect signatures of selection on the Iberian honey bee genome The objective of this study was to determine loci under selection of A m. iberiensis by using SNPs. Over 711 individuals were sampled in the lberian Peninsula across three Latitudinal transects and then genotyped for 1536 SNPs using the Golden Gate Assay of Illumina. Loci under selection were identified by two frequentist methods: Fdist, implemented in LOSITAN, and BAYESCAN. There were identified 22 loci under selection by BAYESCAN and 12 Loci by LOSITAN, being 10 Loci detected by both methods. The SNPs under selection were located in linkage group I1 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13 and 15 from honey bee genome and may be related to genes with diverse functions as hormonal, nervous, development, cell signaling and some unknown.