Bayesian inference in scenarios with admixed populations: application to honeybees
Inférence bayésienne dans des scénarios évolutifs complexes avec populations mélangées: application à l’abeille domestique
Résumé
We present a method of statistical inference of demographic and historic parameters in evolutionary scenarios. It is based on the ApproximateBayesian Computation (ABC) approach and deals with complex scenarios involving population divergence and admixture. It has been applied to a honeybee population data set including eight microsatellite loci. The evolutionary scenario involves four populations linked through two divergence and two admixture events. Four groups of populations have been analysed twice to evaluate estimation stability. In addition, mean relative bias and errors have been computed from 500 data sets simulated with known values of parameters (close to estimates on real data), showing that the order of magnitude of all parameters is correctly estimated. Time estimates of divergences are compatible with previous estimates: -0.6 My for lineages M and C divergence and –0.2 My for French and Italian M lineage divergence. The estimated proportion of lineage M alleles in subspecies ligustica, amounting to 0.12, is intermediate between estimates obtained by two different methods. Furthermore, this analysis allows to decompose the previous estimate of 0.35 of lineage M alleles in the population of Courmayeur (Aosta Valley) as 0.23 from the local mellifera and 0.77*0.12 (0.092) from the imported ligustica, making a total of 0.322. The most unexpected result concerns the time of the admixture of lineages M and C that gave rise to the subspecies ligustica. It is estimated at -2,000 years with an approximate credibility interval of (-1,000, -8,000).
Nous présentons une méthode d'inférence statistique sur des paramètres démographiques et historiques de scénarios évolutifs. Cette méthode, fondée sur l'approche Approximate Bayesian Computation (ABC), aborde des scénarios complexes incluant des divergences et des remises en contact de populations. Nous l'avons appliquée à un jeu de données d'abeilles domestiques caractérisées à huit locus microsatellites. Le scénario concerne quatre populations reliées par deux divergences et deux remises en contact. Quatre groupes de populations ont subi chacun une double analyse afin d'évaluer la stabilité des estimations. De plus, les erreurs et biais relatifs moyens, calculés sur 500 jeux de données simulés avec des valeurs de paramètres voisines des estimations obtenues, montrent que l'ordre de grandeur est correctement estimé pour tous les paramètres. Les temps de divergence obtenus sont compatibles avec les estimations antérieures : -0,6 Ma pour la divergence des lignées M et C et -0,2 Ma pour celle des lignées M française et italienne. La proportion d'allèles de la lignée M chez ligustica, 0,12, est intermédiaire entre des estimations obtenues antérieurement par deux méthodes différentes. Notre analyse permet en outre de décomposer l'estimation de cette proportion dans la population de Courmayeur : une partie (0,23) provient de la race locale, l'autre (0,77 ×0,12 = 0,092) provenant des importations de reines ligustica, pour un total de 0,32, voisin de l'estimation antérieure (0,35). Le résultat le plus inattendu concerne la datation de la remise en contact des lignées M et C à l'origine de la race ligustica, qui est estimée à seulement -2000 ans (intervalle de crédibilité à 90 % : -1000, -8000 ans).