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Supplemental Material of article entitled "Identification of the sex chromosome system in a sand fly species, Lutzomyia longipalpis s.l. "

Additional file 8: Fig. S4. Histogram showing the distribution of the total sum of branch lengths (SBL) of each of the 1,100 genes trees after fixing sequences with frame shifts. This approach reduced the number of sequences with abnormally high SBL, but there were still gene trees with discrepant values.

Additional file 9: Fig. S5. Example of a gene tree with abnormally long branch lengths (sum of branch lengths: 36.8) due to the misannotation of Phortica variegata ortholog related to the D. melanogaster’s gene CG7432 by BUSCO (a). As showed in b, in this case, BUSCO annotated a paralogous sequence (arrow), since the orthologous one was scattered in two scaffolds (in red).

Additional file 1: Fig. S1: Topologies obtained from the phylogenomic dataset and their frequencies. Topologies A, E and F recovered the Steganinae subfamily as monophyletic and account together for 46.7% of the total gene trees. The remaining trees recovered the Steganinae as paraphyletic with distinct topologies. Only 1.5% of the trees recovered the Drosophilinae subfamily as a paraphyletic.

Additional file 10: Fig. S6. Distribution of the variance and total sum of branch lengths of gene trees. The dashed lines indicate the 5% cutoff values established to exclude potentially problematic trees for both parameters.

Additional file 2: Table S1. Sources of the genome assemblies used for phylogenetic analysis. Table S2: Drosophilidae genome assemblies’ statistics. Table S3. BUSCO results for the 10 species. The total number of single-copy ortholog genes present in the Diptera database was 2,799.

Additional file 6: Fig. S3. Histogram showing the distribution of the total sum of branch lengths (SBL) for each of the 1,100 genes trees. Phylogenetic trees were inferred under the Maximum Likelihood method for each of the genes annotated by BUSCO, and their total sum of branch lengths (SBL) was used to identify discrepant trees. We found a bimodal distribution, and found that abnormally high SBL, such as those in the right peak, were generated by annotation errors.

Additional file 7: fix_busco_CDS_frame.txt: BUSCO produced some CDS with frame + 2 or + 3, which created problems in the following analysis with translatorX. This awk script corrects the reading frame of all CDS to + 1.

Additional file 11: Fig. S7. Summary of the phylogenetic methods used for gene and species trees inference.

Additional file 11: Fig. S7. Summary of the phylogenetic methods used for gene and species trees inference.

Orientador: Louis Bernard Klaczko Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Elementos genéticos egoístas são partículas herdáveis de etiologia e mecanismos de ação variados, mas com a caracterítica em comum de modificar a segregação mendeliana dos alelos em favor próprio, aumentando a própria freqüência. Elementos citoplásmaticos egoístas são um caso especial de elementos genéticos egoístas, como são herdados apenas pelo citoplasma materno, eles sofrem seleção para causar desvios na proporção sexual, em favor de um excesso de fêmeas. A proporção sexual nas progênies de organismos que se reproduzem sexualmente é, em geral, 1.___.__)LVKHU________SURS{V_D_SULPHLUD_H[SOLFDoão baseada em seleção natural para esta proporção. O princípio de Fisher prediz que o sexo mais raro tem maior valor adaptativo, pois sua contribuição média por indivíduo é maior. Assim, a seleção favorecerá alelos que aumentem a freqüência do sexo raro nas progênies. Quando a proporção chegar a 1.___.__indivíduos dos dois sexos terão o mesmo valor adaptativo. Parasitas reprodutivos, endosimbiontes herdados maternalmete, representam a maior parte dos elementos citoplasmáticos egoístas, e uma das causas mais comuns de desvios à proporção de 1.___.__ Agentes androcidas, endossimbiontes que matam os embriões machos, são um destes parasitas reprodutivos. Como conseqüência, a proporção sexual da prole das fêmeas infectadas afasta-se de 1.___.__apresentando excesso ou totalidade de fêmeas. Agentes androcidas foram encontrados em mais de 40 espécies de 6 ordens de insetos. Várions táxons de bactérias já foram associados com o fenótipo, e a filogenia dos parasitas e hospedeiros não é congruente, indicando transmissão horizontal freqüente. Neste trabalho, estudamos o agente androcida de Drosophila melanogaster, descrito recentemente. Sistemática molecular mostrou que trata-se de uma bactéria do gêneroSpiroplasma, muito próxima ao agente androcida encontrado em D. nebulosa. As seqüências comparadas (3000 pares de base, representando seqüências parciais de 3 genes) são idênticas, portanto, as duas bactérias têm um ancestral comum muito recente. De fato, possivelmente as duas espécies de Drosophila só entraram em contato há 4 ou 5 séculos, com a expansão mundial de D. melanogaster, e a transmissão do Spiroplasma de D. nebulosa para D. melanogaster deve ter ocorrido depois disso. Em uma coleta em Recife, foi encontrado que 2,3% das fêmeas estavam infectadas com Spiroplasma; outro parasita reprodutivo, a bactéria Wolbachia (que causa incompatibilidade citoplasmática) infectava 96% das fêmeas. Além disso, as duas bactérias co-infectavam os mesmos indivíduos, uma observação até agora incomum para parasitas reprodutivos com fenótipos diferentes. Como parasitas reprodutivos tem transmissão exclusivamente materna, seu valor adaptativo é altamente correlacionado com o das fêmeas hospedeiras. Desta forma, espera-se que parasitas reprodutivos não tenham efeitos deletérios no valor adaptativo das fêmeas hospedeiras, ou até que sejam benéficos. Por outro lado, a eficiência de transmissão ou a intensidade do fenótipo de manipulação reprodutiva podem estar positivamente correlacionados com a densidade de bactérias no hospedeiro, de forma que parasitas mais eficientes causem efeitos deletérios no valor adaptativo da fêmea. Para verificar se existem efeitos de Spiroplasma e Wolbachia no valor adaptativo de fêmeas, medimos a viabilidade larval e a fecundidade de fêmeas adultas, comparando com a de fêmeas não-infectadas. Nenhuma das duas características parece ser afetada por Spiroplasma ou Wolbachia, nem por infecção com as duas bactérias simultaneamente. Finalmente, foi verificado que temperaturas baixas (em torno de 16,5°C) interrompem a transmissão do agente androcida para a progênie das moscas infectadas Abstract: Selfish genetic elements are inheritable particles with diverse ethiology and mechanisms, but sharing the fact that they modify the Mendelian segregation for their own benefit, thus increasing their own frequency. Selfish cytoplasmic elements are a special instance of selfish genetic elements, as they are inherited only by maternal cytoplasm, they suffer strong selection to alter the sexual proportion, in direction to an excess of females. The usual sexual proportion in sexually reproducing organisms is 1.___.__)LVKHU________ was the first to propose an explanation based on the natural selection for this proportion. Fisher¿s principle predicts that, if one of the sexes is rarer, it will have higher fitness, because its individual average contribution will be larger. Thereafter, selection will favour alleles that increase the frequencies of the rarer sex in broods. When the proportion reaches 1.___.__both sexes will have the same fitness. Reproductive parasites, maternally inherited endosymbionts, are the majority of selfish cytoplasmic elements, and one of the most common causes of departures from the 1.___._sexual proportion. Male killers, endosymbionts that kill male embryos, are one of these reproductive parasites. Consequently, the sexual proportion of infected females deviates from 1.___.__towards an excess or totality of females. Male killers have been found in more than 40 species of 6 insect orders. Several bacterial taxa have been associated with male-killing phenotype, and the phylogeny of parasites ad hosts is not congruent, indicating frequent horizontal transmission. In this work, we studied the recently described male killer agent found in Drosophila melanogaster. Molecular systematics showed that this agent is a Spiroplasma bacterium, closely related to the D. nebulosa male-killer. The compared sequences (3000 base pairs, partial sequence from 3 genes) are identical, thus both bacteria share a very recent common ancestral. Indeed, only since D. melanogaster worldwide expansion, 4 or 5 centuries ago, both Drosophila species overlap in their distribution, and the Spiroplasma transmission from D. nebulosa to D. melanogaster probably occurred after this. In one collection in Recife, Spiroplasma has been found infecting 2.3% of all females, another reproductive parasite, the bacterium Wolbachia (which causes cytoplasmic incompatibility) infected 96% of all females. Wolbachia was also found co-infecting flies alongside with Spiroplasma, a rather uncommon observation for reproductive parasites with different phenotypes. As reproductive parasites have exclusively maternal transmission, their fitness is highly correlated with its female host fitness. Consequently, it is expected that reproductive parasites do not pose deleterious fitness effects to their female hosts, or even be beneficial. However, transmission efficiency or the intensity of the reproductive manipulation phenotype could be positively correlated to the bacterial load on the host, in a way that more efficient parasites will have a deleterious fitness effect on females. In order to verify if Spiroplasma and Wolbachia have any kind of fitness effects on female hosts, we assessed larval viability and fecundity of adult females, in relation to uninfected females. Both characteristics showed signs of being affected by Spiroplasma or Wolbachia, nor by double-infection with both bacteria. Finally, low temperature (approximately 16.5°C) interrupts transmission of the male killing agent to the progeny of infected females Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Louis Bernard Klaczko, Ana Maria L. Azeredo-Espin Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O grupo tripunctata e o segundo maior grupo neotropical de Drosophila em numero de espécies e foi incluído na radiação tripunctata ¿ que inclui outros grupos próximos. O segundo cromossomo de Drosophila medipunctata (espécie que pertence ao grupo tripunctata) e altamente polimorfico para inversões. Trabalhos anteriores sugeriram a presença de interação genotipo-ambiente para tamanho da asa, mas não para forma. Experimentos de laboratório foram realizados para testar os efeitos combinados de temperatura e inversão cromossômica no tamanho e forma da asa de D. mediopuncta. A morfologia da asa foi analisada por métodos de morfometria geométrica. Os resultados mostraram que tamanho e forma da asa são influenciados por temperatura, sexo e cariótipo. Também foram encontradas evidencias que sugeriram a existência entre os efeitos de cariótipo e temperatura para forma da asa, mas nao para tamanho, indicando a presença de interação genotipo-ambiente para forma da asa em D. mediopunctata. Sugerimos que outros fatores ecológicos ¿ tais como densidade de larvas ¿ ou variação sazonal de conteúdo genético das inversões poderia explicar os resultados anteriores. Alem disso, uma nova hipótese filogenética para a radiação tripunctata e sugerida com base em dados de seqüências dos genes mitocôndrias das subunidades I e II da citocromo oxidase, e a variação de tamanho e forma da asa e descrita com bases na nova hipótese filogenética. As arvores filogenéticas foram reconstruídas por métodos de parcimônia, máxima verossimilhança e inferência Bayesiana. Os resultados rejeitaram a hipótese de monofila para o grupo tripunctata, enquanto esta hipótese não foi rejeitada para a radiação tripunctata e outros grupos específicos dentro da radiação. Ambos tamanho e forma da asa apresentaram sinal filogenético e diferentes padrões de tamanho e forma puderam ser identificados para cada um dos agrupamentos mais importantes detectados pela analise filogenética Abstract: The tripunctata group is the second largest Neotropical group of Drosophila in number of species and was included in the tripunctata radiation ¿ which comprises other closely related groups. The second chromosome of Drosophila mediopunctata (a species that belongs to the tripunctata group) is highly polymorphic for inversions. Previous work suggested the presence of genotype-environment interaction for wing size but not for shape. We performed experiments in the laboratory to test for the joint effects of temperature and chromosome inversions on size and shape of the wing in D. mediopunctata. Wing morphology was analyzed by methods of geometric morphometrics. Our findings show that wing size and shape are influenced by temperature, sex, and karyotype. We also found evidence suggestive of an interaction between the effects of karyotype and temperature on wing shape (but not for size), indicating the existence of genotype-environment interaction for wing shape in D. mediopunctata. We suggest that other ecological factors ¿ such as larval crowding ¿ or seasonal variation of genetic content within inversions may explain the previous results. Moreover, we suggest a new phylogenetic hypothesis for the tripunctata radiation based on sequences of mitochondrial genes of cytochrome oxidase subunits I and II, and describe wing size and shape variation in different species based on this new phylogenetic hypothesis. Phylogenetic trees were reconstructed by parsimony, maximum likelihood and bayesian inference. Results reject the monophyly hypothesis for the tripunctata group whereas monophyly is not rejected for the tripunctata radiation and other specific groups within the radiation. Both wing size and shape displayed phylogenetic signal and different patterns of size and shape could be identified for each of the most important clusters detected by phylogenetic analysis Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular