Restriction site-associated DNA sequencing (RADseq) provides researchers with the ability to record genetic polymorphism across thousands of loci for nonmodel organisms, potentially revolutionizing the field of molecular ecology. However, as with other genotyping methods, RADseq is prone to a number of sources of error that may have consequential effects for population genetic inferences, and these have received only limited attention in terms of the estimation and reporting of genotyping error rates. Here we use individual sample replicates, under the expectation of identical genotypes, to quantify genotyping error in the absence of a reference genome. We then use sample replicates to (i) optimize de novo assembly parameters within the program Stacks, by minimizing error and maximizing the retrieval of informative loci; and (ii) quantify error rates for loci, alleles and single-nucleotide polymorphisms. As an empirical example, we use a double-digest RAD data set of a nonmodel plant species, Berberis alpina, collected from high-altitude mountains in Mexico.

ABSTRACT Floral odor is a complex trait that mediates many biotic interactions, including pollination. While high intraspecific floral odor variation appears to be common, the ecological and evolutionary drivers of this variation are often unclear. Here, we investigated the influence of spatially and temporally heterogeneous pollinator communities on floral odor variation in Arum maculatum (Araceae). Through Europe-wide field surveys, we identified high floral odor diversity and shifts in the dominant pollinator species within several A. maculatum populations compared to pollinator data from the same sites ten years ago. Using common-garden experiments, we further confirmed that inflorescences from native and foreign pollinator backgrounds were equally efficient at attracting local pollinators. The substantial within-population floral odor variation we observed may therefore be advantageous when facing temporally heterogeneous pollinator communities. We propose spatio-temporal heterogeneity in pollinators as one potential mechanism maintaining diverse floral odor bouquets in angiosperms.

MuscleX is an integrated, open-source computer software suite for data reduction of X-ray fiber diffraction patterns from striated muscle and other fibrous systems. It is written in Python and runs on Linux, Microsoft Windows or macOS. Most modules can be run either from a graphical user interface or in a `headless mode' from the command line, suitable for incorporation into beamline control systems. Here, we provide an overview of the general structure of the MuscleX software package and describe the specific features of the individual modules as well as examples of applications.

The diversity and evolutionary success of beetles (Coleoptera) are proposed to have arisen from millions of years of specialized trophic interactions with land plants. In particular, ingestion of toxic plant allelochemicals may impose selective pressures that drive genomic diversification and speciation in phytophagous beetles. However, evidence of changes in beetle gene repertoires driven by these interactions remains largely anecdotal and without explicit hypothesis testing. To address this, we explored the genomic consequences of beetle-plant trophic interactions by performing comparative gene family analyses across 18 species representing the two most speciose beetle suborders. By contrasting gene content of species from the phytophagous-rich suborder Polyphaga with those of the mainly predatory Adephaga, we identified families of detoxification enzymes that underwent adaptive expansions in Polyphaga. These genomic signatures that accompany the dietary shift to phytophagy in polyphagous beetles suggest a key role for interactions with plant chemical defenses in driving beetle diversification.

Abstract Recent developments in museomics enable genetic information to be recovered from previously unusable collection specimens and thus to answer complex taxonomic questions. Here we apply museomics to a taxonomic problem involving several species of Argyria Hübner (Pyraloidea, Crambinae), with previously unrecognized morphological variation. By analysing the DNA barcode (COI-5P) in numerous specimens, we aimed to reconstruct phylogenetic relationships between species, to provide better evidence for synonymies, and to circumscribe their geographical distribution. Using an innovative DNA hybridization capture protocol, we partially recovered the DNA barcode of the lectotype of Argyria lacteella (Fabricius, 1794) for comparison with the 229 DNA barcode sequences of Argyria specimens available in the Barcode of Life Datasystems, and this firmly establishes the identity of the species. The same protocol was used for the following type specimens: the Argyria abronalis (Walker, 1859) holotype, thus confirming the synonymy of this name with A. lacteella , the holotype of A. lusella (Zeller, 1863), rev. syn ., the holotype of A. multifacta Dyar, 1914, syn. n ., newly synonymized with A. lacteella , and a specimen of Argyria diplomochalis Dyar, 1913, collected in 1992. A complementary sampling composed of nine specimens of A. lacteella, A. diplomochalis, A. centrifugens Dyar, 1914 and A. gonogramma Dyar, 1915, from North to South America, were integrated using classical COI amplification and Sanger sequencing. Argyria gonogramma Dyar, described from Bermuda, is the name to be applied to the more widespread North American species formerly identified as A. lacteella . Following morphological study of its holotype, Argyria vestalis Butler, 1878, syn. n . is also synonymized with A. lacteella . The name A. pusillalis Hübner, 1818, is considered a nomen dubium associated with A. gonogramma . The adult morphology is diagnosed and illustrated, and distributions are plotted for A. lacteella, A. diplomochalis, A. centrifugens , and A. gonogramma based on slightly more than 800 specimens. For the first time, DNA barcode sequences are provided for the Antillean A. diplomochalis . Our work highlights the efficiency of the DNA hybrid capture enrichment method to retrieve DNA barcodes from 18th and 19th century type specimens in order to solve taxonomic issues in Lepidoptera.

In the recent years, many protocols aimed at reproducibly sequencing reduced-genome subsets in non-model organisms have been published. Among them, RAD-sequencing is one of the most widely used. It relies on digesting DNA with specific restriction enzymes and performing size selection on the resulting fragments. Despite its acknowledged utility, this method is of limited use with degraded DNA samples, such as those isolated from museum specimens, as these samples are less likely to harbor fragments long enough to comprise two restriction sites making possible ligation of the adapter sequences (in the case of double-digest RAD) or performing size selection of the resulting fragments (in the case of single-digest RAD). Here, we address these limitations by presenting a novel method called hybridization RAD (hyRAD). In this approach, biotinylated RAD fragments, covering a random fraction of the genome, are used as baits for capturing homologous fragments from genomic shotgun sequencing libraries. This simple and cost-effective approach allows sequencing of orthologous loci even from highly degraded DNA samples, opening new avenues of research in the field of museum genomics. Not relying on the restriction site presence, it improves among-sample loci coverage. In a trial study, hyRAD allowed us to obtain a large set of orthologous loci from fresh and museum samples from a non-model butterfly species, with a high proportion of single nucleotide polymorphisms present in all eight analyzed specimens, including 58-year-old museum samples. The utility of the method was further validated using 49 museum and fresh samples of a Palearctic grasshopper species for which the spatial genetic structure was previously assessed using mtDNA amplicons. The application of the method is eventually discussed in a wider context. As it does not rely on the restriction site presence, it is therefore not sensitive to among-sample loci polymorphisms in the restriction sites that usually causes loci dropout. This should enable the application of hyRAD to analyses at broader evolutionary scales.

We present an original method to de novo call variants for Restriction site associated DNA Sequencing (RAD-Seq). RAD-Seq is a technique characterized by the sequencing of specific loci along the genome, that is widely employed in the field of evolutionary biology since it allows to exploit variants (mainly SNPs) information from entire populations at a reduced cost. Common RAD dedicated tools, as STACKS or IPyRAD , are based on all-versus-all read comparisons, which require consequent time and computing resources. Based on the variant caller DiscoSnp , initially designed for shotgun sequencing, DiscoSnp-RAD avoids this pitfall as variants are detected by exploring the De Bruijn Graph built from all the read datasets. We tested the implementation on RAD data from 259 specimens of Chiastocheta flies, morphologically assigned to 7 species. All individuals were successfully assigned to their species using both STRUCTURE and Maximum Likelihood phylogenetic reconstruction. Moreover, identified variants succeeded to reveal a within species structuration and the existence of two populations linked to their geographic distributions. Furthermore, our results show that DiscoSnp-RAD is at least one order of magnitude faster than state-of-the-art tools. The overall results show that DiscoSnp-RAD is suitable to identify variants from RAD data, and stands out from other tools due to his completely different principle, making it significantly faster, in particular on large datasets.License GNU Affero general public licenseAvailability Contact jeremy.gauthier{at}inria.fr