揭示大明山掩耳螽(Phlugiolopsis damingshanis)线粒体基因组全貌:为昆虫分子进化研究添砖加瓦

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Microbiology Resource Announcements 0.7

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  为丰富Phlugiolopsis属的分子数据并助力其系统发育研究,研究人员对采自中国广西大明山的大明山掩耳螽(Phlugiolopsis damingshanis)进行研究,测定出其线粒体基因组全长 16,988bp,基因组成与Phlugiolopsis tuberculata相同,该成果为相关研究提供了重要数据。

  大明山掩耳螽(Phlugiolopsis damingshanis)隶属直翅目(Orthoptera)螽斯科(Tettigoniidae)掩耳螽亚科(Meconematinae) 。本次研究基于采自中国武鸣的标本,测定出大明山掩耳螽完整的线粒体基因组。该线粒体基因组长度为 16,988bp,富含 AT(70%) ,由 13 个蛋白质编码基因、22 个转运 RNA(tRNA)基因和 2 个核糖体 RNA(rRNA)基因组成,其基因内容与瘤掩耳螽(Phlugiolopsis tuberculata)一致。
掩耳螽亚科昆虫俗称静蟋,能产生超声波。瘤掩耳螽属(Phlugiolopsis Zeuner, 1940)属于掩耳螽族(Meconematini)的短翅类群,主要分布于中国南方。这一地区气候湿热,该属昆虫柔软的表皮适应这样的环境。但目前,该属物种的遗传信息有限。大明山掩耳螽(Phlugiolopsis damingshanis Bian, Shi & Chang, 2012)是一种小型物种,最初依据采自中国广西武鸣的标本被描述。为丰富分子数据并推动瘤掩耳螽属的系统发育研究,研究人员对大明山掩耳螽完整的线粒体基因组进行了组装和注释。

研究人员从中国广西大明山(北纬 23.5005,西经 108.436742,海拔 1200 米)采集大明山掩耳螽标本,凭证标本保存于广西师范大学。利用天根生化科技(北京)有限公司的 TIANamp 基因组 DNA 提取试剂盒,从后足股节提取 DNA。使用 MGI 公司的 MGIEasy 试剂盒构建 150bp 双端文库,并在 Illumina NovaSeq 6000 测序平台(Illumina 公司)进行测序。原始数据经 fastp v.0.20.0 软件处理,去除接头和引物,过滤掉质量分数低于 3 的序列,共获得 8,225,010 条过滤后的序列。测序工作由北京百迈客生物科技有限公司完成。测序得到的线粒体基因组数据经 NOVOPlasty 4.3.3 软件组装,N50 值为 16,988,GC 含量为 30%。通过 BLAST 比对发现,瘤掩耳螽(Phlugiolopsis tuberculata)的线粒体基因组序列(GenBank 登录号:NC_068779)与之最为相似,以此为参考调整大明山掩耳螽线粒体基因组的起始位置。在 MITOS 网站进行注释,同时与 GenBank 中 7 个瘤掩耳螽属物种的完整线粒体基因组对比,依据无脊椎动物线粒体遗传密码中公认的起始和终止密码子,确定基因的起始和终止位置。采用 BLAST 默认参数计算核苷酸同一性。

大明山掩耳螽完整的环状线粒体基因组长度为 16,988bp,包含 37 个基因,即 13 个蛋白质编码基因、22 个 tRNA 基因和 2 个 rRNA 基因 。6 个蛋白质编码基因(ATP8、COX1、ND2、ND3、ND4 和 ND5)以 ATT 为起始密码子,5 个(ATP6、COX2、COX3、ND4L 和 CYTB)以 ATG 为起始密码子,1 个(ND6)以 ATA 为起始密码子,1 个(ND1)以 TTG 为起始密码子。7 个蛋白质编码基因(ATP6、ATP8、COX1、ND2、ND3、ND4L、ND6)以 TAA 为终止密码子,其余 5 个基因(除 CYTB 以 TAG 为终止密码子外)以 T 为终止密码子(在动物线粒体基因组中,T 终止密码子通常是在 mRNA 的 3′ 端添加 A 残基来完成,这很常见)。大明山掩耳螽的线粒体基因组序列与瘤掩耳螽的基因组序列相似度达 94.13%。

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