线粒体基因组重排揭示腹足纲柄眼目物种进化新机制：以Meghimatium pictum和Succinea arundinetorum为例

本研究针对柄眼目(Stylommatophora)物种线粒体基因组(Mitogenome)重排机制不清的问题，通过解析Meghimatium pictum和Succinea arundinetorum的完整线粒体基因组，发现tRNA基因高频重排是驱动陆生软体动物进化的关键因素。研究首次揭示PCGs保守而tRNAs高度动态的演化模式，为柄眼目系统发育研究提供新理论依据，成果发表于《BMC Zoology》。

　　

陆生软体动物作为生态系统的重要指示物种，其进化历程与线粒体基因组(Mitogenome)重排密切相关。柄眼目(Stylommatophora)作为腹足纲中物种最丰富的类群，虽已有70个物种的线粒体基因组被测序，但基因重排的演化机制仍不明确。特别是tRNA基因的频繁重排现象，长期以来缺乏系统性研究。盐城师范学院的研究团队选择中国江苏采集的彩皮蛞蝓(Meghimatium pictum)和芦苇琥珀螺(Succinea arundinetorum)为研究对象，通过比较基因组学揭示了柄眼目线粒体演化的关键规律。

研究采用PacBio Sequel II和MGI-SEQ 2000双平台测序，结合MITOS和tRNA-scan v2.0注释工具完成基因组组装。通过CREx算法重构基因重排事件，并利用MCMCTree进行分歧时间估算。样本队列来自中国江苏盐城(120°16′N, 33°38′E)的野生种群。

基因组结构特征

彩皮蛞蝓和芦苇琥珀螺的线粒体基因组分别为14,352 bp和15,282 bp，呈现显著的AT偏向性(72.1%和76.78%)。13个蛋白编码基因(PCGs)均受纯化选择压力，其中cox1的Ka/Ks比值最低(0.11)，证实其作为分子标记的可靠性。

系统发育与分歧时间

基于13个PCGs构建的进化树显示，柄眼目约在3.17亿年前与基眼目(Basommatophora)分化。彩皮蛞蝓与双线嗜黏液蛞蝓(Philomycus bilineatus)聚为一支，分歧时间约1,539万年前；芦苇琥珀螺则与新疆琥珀螺(O. wujiaquensis)亲缘最近。

基因重排机制

相比祖先型Achatina fulica，彩皮蛞蝓发生5次大规模重排事件：(1)trnP-nad6-nad5-nad1-nad4L基因簇易位；(2)trnL2-atp8-trnN-atp6-trnR-trnE-12S-trnM区段倒位；(3)trnS2-trnS1-nad4基因簇易位；(4)cox2-trnY-trnW-trnG-trnH-trnQ区段倒位；(5)trnL1与16S rRNA位置互换。而芦苇琥珀螺仅出现3次tRNA局部重排，表明不同物种重排频率存在显著差异。

该研究首次系统揭示柄眼目线粒体基因组"PCGs保守、tRNAs动态"的演化模式，证实tRNA重排是驱动陆生软体动物适应性进化的关键力量。研究成果不仅为分子系统学研究提供新标记，也为理解生物对环境变化的响应机制奠定理论基础。特别值得注意的是，彩皮蛞蝓极端的基因组重排现象，可能与其特殊的生态适应性相关，这为后续功能进化研究指明了方向。