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为明确西班牙月蛾分类地位,研究人员分析其线粒体基因组,证实 Actias isabellae 为有效学名,意义重大。
西班牙月蛾,作为欧洲动物群中极具标志性的物种,长期以来在分类学上却深陷争议的泥沼。百余年里,昆虫学家们围绕其究竟应归属于 Graellsia 属还是 Actias 属争论不休。不同的研究依据形态学、寄主植物偏好、系统发育学等多方面证据,得出了截然不同的结论。这一争议不仅在学术领域持续发酵,更对实际保护工作产生了影响,因为西班牙月蛾受欧洲多项保护法律的庇佑,其学名的确定直接关系到相关法律文件的准确性与适用性。在此背景下,为解开这一分类谜团,来自西班牙多所研究机构(包括圣地亚哥德孔波斯特拉大学、维戈大学、国家生物技术中心等)的研究人员展开了深入研究,该研究成果发表于《Genetica》。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:从 2009 年采自西班牙比利牛斯山的一只成年雌性西班牙月蛾胸部提取基因组 DNA,分别采用 Illumina 和 Nanopore 测序技术进行测序。通过与已知参考线粒体基因组比对,筛选出线粒体相关 reads 进行混合组装,成功获得完整线粒体基因组。利用 MITOS2 网络服务器结合手动验证对线粒体基因组进行注释,并基于 13 个蛋白质编码基因(PCGs)对 39 种天蚕蛾科物种及 3 个外群进行系统发育分析,包括贝叶斯推断(BI)和最大似然法(ML)。
研究结果如下:
- 线粒体基因组特征:西班牙月蛾的线粒体基因组为 15,252bp 的闭合环状分子,包含 37 个基因(13 个 PCGs、22 个 tRNAs、2 个 rRNAs)和一个控制区(在昆虫中常称为 A + T 富集区,长度为 330bp,A + T 含量达 90.6%)。其碱基组成中 A 占 39.1%、T 占 40.4%、C 占 12.5%、G 占 8.0% ,除 COX1 以 CGA 为起始密码子外,其余 PCGs 均使用标准起始密码子 ATN。
- 系统发育分析:基于 13 个 PCGs 的系统发育分析显示,贝叶斯和最大似然法重建的系统发育树拓扑结构一致。西班牙月蛾与 Actias 属的其他四个物种聚为一个单系群,得到了强烈的支持。这一结果表明,Graellsia 属应被视为 Actias 属的次异名,西班牙月蛾的正确学名为 Actias isabellae。同时,研究还发现 A. isabellae 和 Actias dubernardi 属于以针叶树为食的 Actias 类群,而 Actias aliena、Actias luna 和 Actias selene 则属于以被子植物为食的另一分支,这进一步反驳了西班牙月蛾幼虫对针叶树取食的适应性是平行进化的假说。
在研究结论与讨论部分,研究人员指出,西班牙月蛾线粒体基因组的大小和结构与大多数鳞翅目昆虫相似,核苷酸组成偏向 A + T。系统发育分析明确支持将西班牙月蛾归为 Actias isabellae,否定了 Graellsia 属作为独立属或 Actias 属亚属的地位。这一分类学修订意义非凡,它为 Actias isabellae 的正式命名提供了关键遗传数据,有助于推动相关法律分类的更新,使保护工作更具针对性。此外,这一成果加深了人们对鳞翅目昆虫生物多样性的理解,为后续研究该类群的进化历程和生态适应机制奠定了坚实基础,在昆虫分类学和保护生物学领域都具有重要的参考价值。