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28 February 2025 Mitochondrial DNA Genetic Variation of Feral and Managed Honey Bee, Apis mellifera, Colonies from Oklahoma
Allen L. Szalanski, Dylan A. Cleary, Richard H. Adams
Author Affiliations +
Abstract

Understanding the genetic diversity of honey bees in North America provides valuable insight into the conservation, ecology, and evolution of this economically important insect. Here, we characterized the mitochondrial DNA (mtDNA) genetic variation in populations of the honey bee, Apis mellifera L., in Oklahoma by sequencing a portion of the mitochondrial cytochrome oxidase (COI-COII) intergenic region. The samples were primarily of feral origin (n = 164), as well as from 24 managed colonies. Samples were obtained from 50 of Oklahoma's 77 counties, which represented six distinct ecoregions. Of the 188 colonies sampled,19 distinct haplotypes were observed, which included: A (African) (4 haplotypes, n=56, 29.8%), A (sublineage Z) (1 haplotype, n=8, 4.3%); C (South Eastern European) (10 haplotypes, n=118, 62.8%); and M (Northern and Western European) (4 haplotypes, n=6, 3.2%). Six C lineage haplotypes were predominantly detected (n=111, 59.0%), which are all common in the commercial queen breeder colonies in the United States. Of the 19 haplotypes observed, 15 were identified from the 164 feral samples, while four were found from the 24 managed colonies. The remaining 77 colony samples represented 13 haplotypes, which are all absent from the commercial queen breeder colonies but have been observed in feral honey bee populations collected in other states. Levels of nucleotide genetic diversity were three times higher in the feral honey bee samples compared to the samples from the managed colonies. Honey bees from the ‘A’ lineage were widespread across Oklahoma and were found in 29 counties. Among the Oklahoma ecological regions sampled, honey bee samples from the Great Plains Steppe and Shrub ecoregion had the highest levels of haplotype diversity, with the Great Plains Steppe ecoregion having relatively fewer. The results from this study provide evidence that Oklahoma has feral honey bee populations that are genetically different from the U.S. commercial queen breeder colonies and that the composition of the feral honey bee haplotypes can be considerably different from the managed honey bees in the state.

Comprender la diversidad genética de las abejas melíferas en América del Norte proporciona información valiosa sobre su conservación, ecología y la evolución de este insecto de importancia económica. Caracterizamos la variación genética del ADN mitocondrial (mtADN) en las poblaciones de abejas melíferas Apis mellifera L., de Oklahoma, EE.UU., mediante la secuenciación de una parte de la región intergénica del citocromo oxidasa mitocondrial (COI-COII). Las muestras fueron principalmente de origen silvestre (n = 164), así como 24 colonias manejadas. Las muestras se obtuvieron de 50 de los 77 condados de Oklahoma, que representan seis ecorregiones distintas. De las 188 colonias muestreadas, se obtuvieron 19 haplotipos distintos, que incluyeron: A (africana) (4 haplotipos, n = 56, 29,8%), A (sublinaje Z) (1 haplotipo, n=8, 4,3%); C (sudeste de Europa) (10 haplotipos, n = 118, 62,8%); y M (Europa del Norte y Europa Occidental) (4 haplotipos, n=6, 3,2%). Se detectaron predominantemente seis haplotipos del linaje C (n=111, 59,0%), los cuales son comunes en las colonias de cría de reinas comerciales en EE. UU. De los 19 haplotipos observados, 15 se identificaron en las 164 muestras silvestres, mientras que cuatro se encontraron en las 24 colonias manejadas. Las 77 muestras de abejas melíferas restantes representaron 13 haplotipos, todos los cuales están ausentes en las colonias de cría de reinas comerciales, pero se han observado en poblaciones de abejas melíferas silvestres recolectadas en otros estados. Los niveles de diversidad genética de nucleótidos fueron tres veces más altos en las muestras de abejas melíferas silvestres en comparación con las muestras de abejas melíferas manejadas. Las abejas melíferas del linaje "A" están muy extendidas en Oklahoma y se encontraron en 29 condados. Entre las regiones ecológicas de Oklahoma que se muestrearon, las muestras de abejas melíferas de la ecorregión de estepa y arbustos de las Grandes Llanuras presentaron los niveles más altos de diversidad de haplotipos, mientras que la ecorregión de estepa de las Grandes Llanuras presentó niveles relativamente más bajos. Los resultados de este estudio brindan evidencia de que Oklahoma tiene poblaciones de abejas melíferas diferentes de las colonias de cría de reinas comerciales de los EE. UU., y que la composición de los haplotipos de abejas melíferas silvestres puede ser considerablemente diferente de la de las abejas melíferas manejadas en Oklahoma.

Allen L. Szalanski, Dylan A. Cleary, and Richard H. Adams "Mitochondrial DNA Genetic Variation of Feral and Managed Honey Bee, Apis mellifera, Colonies from Oklahoma," Southwestern Entomologist 49(4), 1423-1442, (28 February 2025). https://doi.org/10.3958/059.049.0434
Published: 28 February 2025
KEYWORDS
abeja africanizada
Africanized honey bee
COI-COII
COI-COII
conservación
conservation
diversidad genética
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