基于全基因组数据的植绥螨科(Phytoseiidae)系统发育基因组学研究揭示其亚科分类新框架

本研究针对植绥螨科(Phytoseiidae)亚科级分类关系长期悬而未决的问题，通过全基因组测序技术获取40个代表物种的基因组数据，基于Arachnida特异性参考数据集(orthodb10)筛选单拷贝直系同源基因，结合进化速率(API)和分子钟偏离度(DVMC)构建四种氨基酸矩阵。采用串联分析和多物种溯祖模型(MSC)重建系统发育树，最终支持Phytoseiinae + (Typhlodrominae + (Galendromus + Amblyseiinae))的拓扑结构，提出将Galendromus提升为第四亚科的新分类方案，为农业害螨生物防治提供重要理论依据。

　　

植绥螨科(Phytoseiidae)作为农业生态系统中重要的捕食性螨类，在控制害螨种群方面发挥着不可替代的作用。然而，这个拥有91属2880种的庞大类群，其亚科级分类体系却长期存在争议。自Baker和Wharton于1952年首次建立分类框架以来，学者们基于背板刚毛形态特征提出了多种分类方案，但分子证据的缺乏使得Phytoseiinae、Typhlodrominae和Amblyseiinae三大亚科的系统发育关系始终未能明确。更棘手的是，既往研究多依赖单一基因或线粒体基因组数据，难以解决深层进化节点的分歧。这种分类学的不确定性直接影响了生物防治实践中天敌物种的精准选择与应用。

针对这一难题，贵州师范大学的研究团队在《Molecular Phylogenetics and Evolution》发表了突破性研究成果。他们创新性地采用系统发育基因组学方法，对覆盖3亚科11属的40种植绥螨及2种外群Blattisociidae进行全基因组测序，通过Arachnida特异性参考数据集orthodb10筛选2934个单拷贝直系同源基因，构建考虑进化速率(API)和分子钟偏离度(DVMC)的四种氨基酸矩阵。运用最大似然法、贝叶斯推断和多物种溯祖模型(MSC)等分析方法，结合模型适配度检验、拓扑结构测试和形态学比对，最终揭示了植绥螨科深层系统发育关系。

关键技术包括：1) 全基因组测序获得12.54×-40.06×覆盖度的40个新组装基因组；2) 使用BUSCO评估基因组完整性；3) 基于orthodb10数据集筛选单拷贝直系同源基因；4) 按API和DVMC指标划分基因矩阵；5) 采用串联分析和MSC模型构建系统发育树。

数据生成与基因组评估
研究团队精心选择42个代表性物种，包括Amblyseiinae(9属30种)、Phytoseiinae(1属3种)和Typhlodrominae(2属7种)。新组装的基因组大小介于141.99-324.31 Mb，GC含量41.42%-52.48%，支架N50长度达1.09-13.28 kbp。通过BUSCO评估确认了基因组数据的可靠性，为后续分析奠定基础。

系统发育重建
研究构建的17种系统发育拓扑结构中，大多数支持假说P2：Phytoseiinae构成基部分支，Typhlodrominae与(Galendromus + Amblyseiinae)的聚类构成姊妹群。值得注意的是，当使用进化速率慢且非钟式进化基因时，MSC分析意外支持假说P1(Typhlodrominae基部分支)。通过模型适配度比较和形态学证据验证，最终确认P2拓扑具有更高可靠性。

讨论与分类学意义
研究证实Typhlodrominae并非单系群，而Galendromus与Amblyseiinae构成稳定姊妹群关系。这一发现颠覆了传统分类体系，支持将Galendromus从Typhlodrominae中分离并提升为独立亚科。研究还发现分子钟偏离程度显著影响拓扑结构，强调在系统发育分析中需考虑基因进化异质性。

结论与展望
该研究首次基于全基因组数据重建植绥螨科系统发育框架，提出包含四大亚科的新分类系统：Phytoseiinae、Typhlodrominae、Amblyseiinae和新建的Galendrominae。这一成果不仅解决了长期存在的分类争议，更建立了适用于全科物种的分子标记体系，为天敌资源开发利用提供了精准的分子分类工具。未来研究可进一步扩大物种采样范围，结合功能基因组学探讨关键形态特征的分子进化机制。

研究团队特别感谢南京农业大学张峰教授的技术指导，并声明无利益冲突。这项工作获得国家科技基础资源调查专项(2022FY202100)和贵州省科研基金等项目支持。