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The genetic origin of honey bee colonies used in the COLOSS Genotype-Environment Interactions Experiment: a comparison of methods

Origen genético de las colonias de la abeja de la miel usadas en los experimentos COLOSS de Interacción entre Genotipo-Medio ambiente: comparación de métodos

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Pages 188-204 | Received 24 Oct 2013, Accepted 06 Jan 2014, Published online: 02 Apr 2015
 

Summary

The COLOSS GEI (Genotype-Environment Interactions) Experiment was setup to further our understanding of recent honey bee colony losses. The main objective of the GEI experiment was to understand the effects of environmental factors on the vitality of European honey bee genotypes. This paper aims to describe the genetic background and population allocation of the bees used in this experiment. Two wing morphometric and two genetic methods were employed to discriminate bee populations. Classical morphometry of 11 angles on the wings were carried out on 350 bees. Geometric morphometry on 19 wing landmarks was carried out on 381 individuals. DNA microsatellite analysis was carried out on 315 individuals using 24 loci. Allozyme analysis was performed on 90 individuals using six enzyme systems. DNA microsatellite markers produced the best discrimination between the subspecies (Apis mellifera carnica, A. m. ligustica, A. m. macedonica, A. m. mellifera and A. m. siciliana) used in the experiment. Morphometric methods generally showed an intermediate level of discrimination, usually best separating A. m. siciliana and A. m. ligustica from the remaining populations. Allozyme markers lack power to discriminate at the level of individual bees, and given our sample size, also fail to differentiate subspecies. Based on DNA microsatellites, about 69% of the individuals were assigned to the same subspecies as originally declared, and 17% were found to belong to a different subspecies. Fourteen percent of the samples were found to be of mixed origin and could not be assigned to any subspecies with certainty. We further discuss the caveats of the methods and details of the sampled bees, their origins and breeding programmes in their respective locations.

Resumen

El experimento COLOSS IGMa (Interacciones Genotipo-Medio ambiente) se realizó para incrementar nuestro conocimiento sobre la reciente pérdida de las colmenas de la abeja de la miel. El principal objetivo del experimento IGMa fue comprender los efectos de los factores ambientales sobre la vitalidad de los genotipos europeos de la abeja. Este trabajo tiene como objetivo describir los antecedentes genéticos y la distribución de las poblaciones de las abejas utilizadas en este experimento. Se emplearon dos métodos de morfometría de las alas y dos métodos genéticos para discriminar las poblaciones de abejas. Se llevaron a cabo mediciones de 11 ángulos de las alas con morfometría clásica en 350 abejas, y 19 puntos de referencia en las alas con morfometría geométrica en 381 individuos. Se analizaron 24 loci de microsatélites en 315 individuos y se realizaron análisis de alozimas usando seis sistemas enzimáticos en 90 individuos. Los marcadores de microsatélites mostraron la mejor discriminación entre las subespecies (Apis mellifera carnica, A. m. ligustica, A. m. macedonica, A. m. mellifera y A. m. siciliana) usadas en el experimento. Los métodos morfométricos presentaron un nivel intermedio de discriminación, dando mejores resultados en la separación de A. m. siciliana y A. m. ligustica. Los marcadores de alozimas mostraron una falta de poder de discriminación al nivel individual en las abejas, y dado el tamaño muestral, también fallaron en la diferenciación de las subespecies. Según los microsatélites, cerca del 69% de los individuos fueron asignados a la subespecie originalmente designada, y el 17% se asignaron a diferentes subespecies. El 14% de los individuos mostraron un origen mixto y no pudieron ser asignados a ninguna subespecie con seguridad. Se discutieron además las características de los métodos y detalles sobre las abejas muestreadas, sus orígenes y los programas de cría en sus respectivas localidades.

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