Comparative description of mitochondrial genomes of the honey bee <i>Apis</i> (Hymenoptera: Apidae): four new genome sequences and <i>Apis</i> phylogeny using whole genomes and individual genes
Creators: name: Wang, Ah Rha
name: Kim, Jong Seok
name: Kim, Min Jee
name: Kim, Hye-Kyung
name: Choi, Yong Soo
name: Iksoo Kim
Publisher: name: Taylor & Francis
Year: 2019
Subjects: subject: Biophysics
subject: Biochemistry
subject: Microbiology
subject: FOS: Biological sciences
subject: FOS: Biological sciences
subject: Cell Biology
subject: Genetics
subject: Molecular Biology
subject: Neuroscience
subject: Physiology
subject: Evolutionary Biology
subject: Ecology
subject: 69999 Biological Sciences not elsewhere classified
subject: Developmental Biology
subject: Marine Biology
subject: 110309 Infectious Diseases
subject: FOS: Health sciences
subject: FOS: Health sciences
subject: Plant Biology
subject: 60506 Virology
subject: Computational Biology
subject: Cardiology

description: We sequenced four complete mitochondrial genomes (mt genomes) of members of the honey bee genus <i>Apis</i> (<i>A. cerana</i>, <i>A. dorsata</i>, <i>A. laboriosa</i>, and <i>A. mellifera ligustica</i>). These four and other available mt genome sequences of <i>Apis</i> were used to scrutinize the within-genus genomic characteristics, gene arrangement, and phylogenetic relationships of <i>Apis</i>. Furthermore, phylogenetic performance of 15 individual genes and two concatenated gene combinations were tested to locate suitable genes for <i>Apis</i> phylogeny. Phylogenetic reconstruction using all concatenated protein-coding genes (PCGs) and rRNAs strongly supported the presence of three lineages in <i>Apis</i>: the sister lineages of cavity-nesting honey bees (<i>A. cerana</i>, <i>A. mellifera</i>, <i>A. nigrocincta</i>, and <i>A. koschevnikovi</i>) and the giant honey bees (<i>A. dorsata</i> and <i>A. laboriosa</i>), and a divergent lineage consisting of the dwarf honey bees (<i>A. florea</i> and <i>A. andreniformis</i>). <i>Apis</i> mt genomes revealed two gene arrangements, <i>trnE</i>–<i>trnS<sub>1</sub></i> or <i>trnS<sub>1</sub></i>–<i>trnE</i> in the tRNA block at the A + T-rich region and <i>ND2</i> junction. The gene arrangement found in <i>Apis</i> are consistent with two independent derivations because the same arrangement was shared between non-sister species. Several number of two gene concatenation, along with the individual gene <i>ND4</i>, confirmed the current whole mt genome-based phylogeny with relatively strong support, signifying that these single and two gene combinations are sufficient for an extended within-genus phylogeny of <i>Apis</i>, without inclusion of additional genes. <b>Descripción comparativa de los genomas mitocondriales de la abeja melífera <i>Apis</i> (Hymenoptera: Apidae): cuatro nuevas secuencias genómicas y filogenia de <i>Apis</i> utilizando genomas enteros y genes individuales</b> Se secuenciaron cuatro genomas mitocondriales completos (genomas mt) de miembros del género <i>Apis</i> (<i>A. cerana</i>, <i>A. dorsata</i>, <i>A. laboriosa</i> y <i>A. mellifera ligustica</i>). Estas cuatro y otras secuencias disponibles del genoma mt de <i>Apis</i> se utilizaron para examinar las características genómicas dentro del género, la disposición de los genes y las relaciones filogenéticas de <i>Apis</i>. Además, se evaluó el rendimiento filogenético de 15 genes individuales y dos combinaciones de genes concatenados para localizar genes adecuados para la filogenia de <i>Apis</i>. La reconstrucción filogenética usando todos los genes codificadores de proteínas concatenados (PCGs) y rRNAs apoyó fuertemente la presencia de tres linajes en <i>Apis</i>: los linajes hermanos de las abejas melíferas que anidan en las cavidades (<i>A. cerana</i>, <i>A. mellifera</i>, <i>A. nigrocincta</i> y <i>A. koschevnikovi</i>) y las abejas melíferas gigantes (<i>A. dorsata</i> y <i>A. laboriosa</i>), y un linaje divergente formado por las abejas melíferas enanas (<i>A. florea</i> y <i>A. andreniformis</i>). Los genomas mitocondrialas de <i>Apis</i> revelaron dos disposiciones génicas, trnE-trnS1 o trnS1-trnE en el bloque de tRNA en la región rica en A + T y la unión ND2. La disposición de genes encontrada en <i>Apis</i> es consistente con dos derivaciones independientes porque la misma disposición fue compartida entre especies no hermanas. Varias concatenaciones de dos genes, junto con el gen individual ND4, confirmaron la filogenia actual basada en el genoma mt entero con un apoyo relativamente fuerte, lo que significa que estas combinaciones de uno y dos genes son suficientes para una filogenia extendida dentro del gen de <i>Apis</i>, sin la inclusión de genes adicionales.