Abstract Eurasian brine shrimp (genus Artemia ) have closely related sexual and asexual lineages of parthenogenetic females, which produce rare males at low frequencies. Although they are known to have ZW chromosomes, these are not well characterized, and it is unclear whether they are shared across the clade. Furthermore, the underlying genetic architecture of the transmission of asexuality, which can occur when rare males mate with closely related sexual females, is not well understood. We produced a chromosome-level assembly for the Eurasian species A. sinica and characterized in detail the pair of sex chromosomes of this species. We combined this with short-read genomic data for the sexual species A. sp. Kazakhstan and several lineages of A. parthenogenetica, allowing us to perform a first in-depth characterization of sex-chromosome evolution across the genus. We identified a small differentiated region of the ZW pair that is shared by all sexual and asexual lineages, supporting the shared ancestry of the sex chromosomes. We also inferred that recombination suppression has spread to larger sections of the chromosome independently in the American and Eurasian lineages. Finally, we took advantage of a rare male, which we backcrossed to sexual females, to explore the genetic basis of asexuality. Our results suggest that parthenogenesis may be partly controlled by a locus on the Z chromosome, highlighting the interplay between sex determination and asexuality.

Sex-linked and autosomal loci experience different selective pressures and evolutionary dynamics. X (or Z) chromosomes are often hemizygous, as Y (or W) chromosomes often degenerate. Such hemizygous regions can be under greater efficacy of selection, as recessive mutations are immediately exposed to selection in the heterogametic sex (the so-called Faster-X or Faster-Z effect). However, in young non-recombining regions, Y/W chromosomes often have many functional genes, and many X/Z-linked loci are therefore diploid. The sheltering of recessive mutations on the X/Z by the Y/W homolog is expected to drive a Slower-X (Slower-Z) effect for diploid X/Z loci, i.e. a reduction in the efficacy of selection. While the Faster-X effect has been studied extensively, much less is known empirically about the evolutionary dynamics of diploid X or Z chromosomes. Here, we took advantage of published population genomic data in the female-heterogametic human parasite Schistosoma japonicum to characterize the gene content and diversity levels of the diploid and hemizygous regions of the Z chromosome. We used different metrics of selective pressures acting on genes to test for differences in the efficacy of selection in hemizygous and diploid Z regions, relative to autosomes. We found consistent patterns suggesting reduced Ne, and reduced efficacy of purifying selection, on both hemizygous and diploid Z regions. Moreover, relaxed selection was particularly pronounced for female-biased genes on the diploid Z, as predicted by Slower-Z theory.