中国科学家完成一基因组序列首次测定

　　

生物通报道：来自动物研究所的消息，中国科学院动物研究所的研究人员首次获得了碧蛾蜡蝉Geisha distinctissima (Hemiptera: Flatidae)的线粒体基因组全序列，并对序列进行了分析，这一研究成果公布在最近出版的 ACTA BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA SINICA杂志上。

领导这一研究的是中国科学院动物研究所梁爱萍研究员，其早年毕业于扬州大学，曾在美国自然历史博物馆从事博士后研究，主要的研究方向是沫蝉及蜡蝉总科（昆虫纲：半翅目）昆虫的形态、分类、进化、系统发育及动物地理学研究。已在国内外发表研究论文130余篇，以独立作者或第一作者发表SCI论文70余篇，主编研究专辑一册。

自从1758年林奈建立半翅目后，有关半翅目高级阶元间的系统发育关系就一直存在争论。蜡蝉总科被认为是决定半翅目系统发育关系的一个重要分类单元。目前， GenBank中已有很多半翅目昆虫的线粒体基因组全序列或接近全序列，但是至今还没有关于蜡蝉总科昆虫线粒体基因组全序列的报道。因此测定蜡蝉总科昆虫的线粒体基因组全序列对于半翅目昆虫系统发育关系的研究具有重要意义。

在这篇文章中，研究人员完成碧蛾蜡蝉Geisha distinctissima (Hemiptera: Flatidae)的线粒体基因组全序列，并进行了分析，研究人员发现碧蛾蜡蝉线粒体基因组是一个15,971 bp 的闭合环状分子，整个基因组的A+T含量为75.1%，其基因内容、基因顺序和基因结构都与果蝇Drosophila yakuba相同。所有13个蛋白质编码基因均以ATR或者ATT作为起始密码子。9个蛋白质编码基因利用典型的TAA或TAG作为终止密码子，其余四个蛋白质编码基因（cox1, atp6, cox3, 和nad4）使用不完全终止密码子T。所有转运RNA(tRNAs)的反密码子都与果蝇D. yakuba或长沫蝉Philaenus spumarius的相同；除了tRNASer(AGN)以外，其它的tRNA均能形成典型的三叶草型结构。主要的非编码区（即A+T富含区或者称之为控制区）位于小核糖体亚基和tRNAIle之间，它由两组重复区域构成。第一个重复区域位于srRNA端，由4个完全相同的152-bp的重复单元组成；第二个重复区域位于tRNAIle附近，由多个19 bp的重复单元组成。与其它半翅目昆虫线粒体基因组相比，碧蛾蜡蝉的线粒体基因组具有相似的基因内容和基因排序。

附：

梁爱萍，中国科学院动物研究所研究员、博士、博士生导师、蝉类研究组组长。中共党员，1962年11月生，1978-1981年在扬州大学农学院学习，1983-1988年西北农业大学（现西北农林科技大学）硕士、博士研究生，1988年12月毕业于西北农业大学，获理学博士学位，1989-1991年在中国科学院动物研究所从事博士后研究，后留所工作至今，先后被聘为副研究员（1991年）、研究员（1996年）、首席研究员（2000年）及二级研究员（2007年）。1994-1995年获 Theodore Roosevelt Memorial Fund 在美国自然历史博物馆（纽约市）从事博士后研究，1998-1999年获英国皇家学会 Royal Fellowship 在英国威尔士自然博物馆从事博士后研究，2005年9-12月获中国科学院留学基金在英国自然历史博物馆（伦敦市）做高级访问学者。

主要从事沫蝉及蜡蝉总科（昆虫纲：半翅目）昆虫的形态、分类、进化、系统发育及动物地理学研究。已在国内外发表研究论文130余篇，以独立作者或第一作者发表SCI论文70余篇，主编研究专辑一册。先后主持国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金项目、中科院****项目、中科院知识创新工程重要方向性项目、中科院青年科学家创新小组项目等多项课题。1997年获中国科学院青年科学家奖。1998年获政府特殊津贴，1999年获国家杰出青年基金。2003年入选中国科学院“****”。2004年入选人事部“新世纪百千万人才工程国家级人选”。

现兼任动物研究所动物进化与系统学所级重点实验室主任、所学术委员会委员、所学位委员会副主任、《动物分类学报》主编、Insect Science、Oriental Insects（美国）、Journal of the Kansas Entomological Society（美国）、《中国科学院研究生院学报》、《昆虫分类学报》及《大自然》杂志编委、中国科学院研究生院兼职教授、首都师范大学生命科学学院客座教授等。

原文摘要：

The complete mitochondrial genome sequence of Geisha distinctissima (Hemiptera: Flatidae) and comparison with other hemipteran insects

The complete nucleotide sequence of the mitochondrial genome (mitogenome) of Geisha distinctissima (Hemiptera: Flatidae) has been determined in this study. The genome is a circular molecule of 15,971 bp with a total A+T content of 75.1%. The gene content, order, and structure are consistent with the Drosophila yakuba genome structure and the hypothesized ancestral arthropod genome arrangement. All 13 protein-coding genes are observed to have a putative, inframe ATR methionine or ATT isoleucine codons as start signals. Canonical TAA and TAG termination codons are found in nine protein-coding genes, and the remaining four (cox1, atp6, cox3, and nad4) have incomplete termination codons. The anticodons of all transfer RNA (tRNAs) are identical to those observed in D. yakuba and Philaenus spumarius, and can be folded in the form of a typical clover-leaf structure except for tRNASer(AGN). The major non-coding region (the A + T-rich region or putative control region) between the small ribosomal subunit and the tRNAIle gene includes two sets of repeat regions. The first repeat region consists of a direct 152-bp repetitive unit located near the srRNA gene end, and the second repeat region is composed of a direct repeat unit of 19 bp located toward tRNAIle gene. Comparisons of gene variability across the order suggest that the gene content and arrangement of G. distinctissima mitogenome are similar to other hemipteran insects.