澳刺蛾(Austrapoda dentatus)线粒体全基因组测序揭示刺蛾科(Apoda clade)系统发育新证据

本研究首次报道了刺蛾科澳刺蛾(Austrapoda dentatus)的完整线粒体基因组(mitogenome)，其全长15,354 bp，包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRNA、2个rRNA和A+T富集区。通过系统发育分析证实澳刺蛾与Apoda limacodes构成姐妹群关系，为刺蛾科(Limacodidae)六大分支中Apoda分支的演化关系提供了重要分子证据。

　　

Abstract

刺蛾科(Limacodidae)作为鳞翅目中多样性较高的类群，其系统发育关系长期存在争议。这项研究通过对澳刺蛾(Austrapoda dentatus)线粒体全基因组的测序分析，填补了该科重要分类单元基因组数据的空白。研究显示其线粒体基因组具有典型的鳞翅目基因排列模式，包含13个PCGs、22个tRNAs和2个rRNAs，总长度15,354 bp，A+T含量达80.93%。特别值得注意的是，COX1基因以非典型起始密码子CGA开头，而COX2基因则具有不完整终止密码子(T)。

Introduction

刺蛾科全球分布约1,800种，许多种类是重要的经济害虫。澳刺蛾广泛分布于东亚地区，幼虫危害栗树、橡树等经济林木。尽管近年有研究基于171,000 bp核基因组数据将刺蛾科划分为六大分支，但线粒体基因组数据仍十分匮乏——截至2025年1月，仅13属16种的完整线粒体基因组被测序，且缺乏澳刺蛾属的代表。

Materials and methods

研究样本采自韩国求礼郡，经形态学专家鉴定确认。通过长片段PCR结合Sanger测序技术完成基因组组装，使用MAFFT进行基因注释，tRNAscan-SE鉴定tRNA基因。系统发育分析选取15个刺蛾科物种的13个PCGs（共11,316 bp），以两种斑蛾科(Zygaenidae)物种为外群，采用IQ-TREE构建最大似然树，分区模型选择由PartitionFinder 2完成。

Results

澳刺蛾线粒体基因组呈现典型的基因排列：trnM-trnI-trnQ位于A+T富集区与ND2之间。系统发育分析将澳刺蛾明确归入Apoda分支，与Apoda limacodes形成高支持率的姐妹群关系（SH-aLRT=99.9，UFBoot=100）。三大主要分支（Parasa、Phlossa和Apoda）的划分与前期核基因组研究结果一致。

Discussion and conclusions

研究首次揭示澳刺蛾线粒体基因组具有鳞翅目典型特征：较高的A+T含量（PCGs 79.11%，rRNAs 84.82-85.64%），以及特异的trnM-trnI-trnQ基因重排。值得注意的是，该基因组与同科物种Chibiraga houshuaii（A+T 79.83%）和Iragoides fasciata（82.03%）具有相似组成特征。系统发育结果支持Liang等提出的六大分支框架，但Cania、Phrixolepia和Euphlyctinides三个分支仍需更多基因组数据验证。

这项研究不仅为刺蛾科系统发育提供了新的分子标记，也为该科物种鉴定和进化研究奠定了重要基础。未来需要扩大样本覆盖度，特别是填补另外三个分支的基因组空白，以全面解析刺蛾科的演化历史。

（注：全文严格依据原文数据，专业术语如PCGs、tRNAs等均保留英文缩写，基因符号如COX1、ND2等保持原文格式，系统发育分析参数如实反映）