草原木蠹蛾线粒体基因组:结构剖析与系统发育意义重大发现

【字体: 时间:2025年03月12日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为深入了解草原木蠹蛾(Paracossulus thrips)系统发育关系,研究人员测序组装其线粒体基因组,明确其基因特征及分类地位。

  在广袤的欧亚草原上,生活着一种珍稀的小型蛾类 —— 草原木蠹蛾(Paracossulus thrips)。它在生态系统中扮演着独特的角色,然而长期以来,人们对它的了解却十分有限。
从分类学角度来看,草原木蠹蛾所属的蝙蝠蛾总科(Cossoidea)在昆虫进化史上占据着重要地位,但这一群体却缺乏深入研究,其系统发育关系迷雾重重。同时,草原木蠹蛾自身也面临着严峻的生存挑战,城市化、农业活动以及基础设施建设导致其栖息地不断丧失,种群数量日益减少。在欧洲,它仅存于少数孤立种群中,受到欧盟《栖息地指令》的保护。

为了揭开草原木蠹蛾的神秘面纱,深入探究蝙蝠蛾总科的系统发育关系,来自匈牙利德布勒森大学(University of Debrecen)等机构的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们成功测序并组装了两个草原木蠹蛾个体的线粒体基因组,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员在样本采集时严格遵循匈牙利自然保护法规,从匈牙利最大且稳定的种群中选取了一雄一雌两个个体。样本采集后,运用一系列关键技术对其进行研究。首先是全基因组测序技术,利用 MGI DNBSEQ - G400RS 平台获得了高质量的测序数据。之后,通过与参考线粒体基因组比对、质量评估与过滤等步骤,筛选出有效的测序数据。再借助 GetOrganelle 软件进行线粒体基因组的组装,并用 MITOS2 服务器等工具完成基因注释工作。最后,基于线粒体蛋白编码基因,使用最大似然法(ML)构建系统发育树。

研究结果如下:

  1. 线粒体基因组特征:组装的线粒体基因组呈完整环状,雄性个体长度为 15395bp,雌性个体为 15385bp。基因组包含 13 个蛋白质编码基因(PCGs)、22 个 tRNA 基因、2 个 rRNA 基因以及一个富含 A + T 的非编码控制区(CR)。大部分基因位于重链上,少数位于轻链。两个个体的线粒体基因组存在 11 处突变,包括 6 个单核苷酸多态性(SNPs)、2 个插入 / 缺失(indel)突变和 3 个微卫星突变。碱基组成中,A 和 T 的含量较高,AT 偏度略为正值,GC 偏度为负值。
  2. 蛋白质编码基因:PCGs 长度在
  3. 【这些研究成果不仅为深入探究草原木蠹蛾的进化历程和遗传多样性提供了关键线索,还为整个蝙蝠蛾总科的系统发育研究开辟了新的道路。从更宏观的角度看,这有助于人们理解昆虫的进化过程,以及生物多样性在生态系统中的重要性。通过对草原木蠹蛾线粒体基因组的研究,我们能够更精准地评估其种群现状,为制定科学有效的保护策略提供坚实的理论依据。在未来的研究中,随着更多物种线粒体基因组数据的积累和研究方法的不断改进,有望进一步完善对蝙蝠蛾总科乃至整个鳞翅目昆虫的系统发育认知,更好地保护这些珍贵的生物资源。
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