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本文聚焦象虱（Haematomyzus elephantis）专性共生菌，通过 metagenome 测序组装其基因组，发现其基因组仅 0.39 Mbp，为虱类共生菌中最小。该菌虽代谢能力大幅丧失，但保留 4 种 B 维生素合成通路，且系统发育上与吸虱及采采蝇共生菌聚簇，揭示其与吸虱共生菌的紧密联系。
研究背景与目的
虱目（Phthiraptera）分为吸虱（Anoplura）和嚼虱，二者在形态、食性和共生模式上差异显著。吸虱以哺乳动物血液为食，其共生菌基因组高度简化，GC 含量低；嚼虱取食皮肤衍生物，共生菌基因组相对较大。喙虱亚目（Rhynchophthirina）仅含血虱属（Haematomyzus），其系统发育位置不明，食性和共生菌特性待解。本研究通过对象虱（H. elephantis）共生菌的基因组分析，探究其与吸虱、嚼虱共生菌的关联。
材料与方法
从非洲象体表采集象虱样本，提取 DNA 后经 metagenome 测序，利用 SPAdes 组装基因组。通过 BLASTn 筛选共生菌 contigs，获得约 0.39 Mbp 的 draft genome。采用多基因（14 个 orthologs）系统发育分析确定其分类地位，并基于 KEGG 重建代谢通路，分析 B 维生素合成能力。
基因组特征
象虱共生菌（entHe1）基因组大小为 396,180 bp，GC 含量 21.8%，为虱目共生菌中最小。编码密度高达 94.6%，含 417 个编码序列（CDS），无转座酶、噬菌体相关序列，BUSCO 完整性 57%。与吸虱共生菌（如 Lightella、Puchtella）相比，其基因组进一步简化，丢失细胞壁合成、异戊二烯和泛醌代谢通路，但保留 riboflavin、biotin、folate、pyridoxal 等 B 维生素合成相关基因。
系统发育分析
基于 14 个基因的最大似然法和贝叶斯分析显示，象虱共生菌与吸虱的 Lightella、Puchtella 及采采蝇的 Wigglesworthia glossinidia 聚为一支，属于 “Baumannia-Wigglesworthia-Blochmannia- 虱共生菌” 进化簇。尽管象虱与吸虱宿主亲缘关系较远，但其共生菌的聚类暗示可能存在趋同进化或宿主转换事件。
代谢能力重建
象虱共生菌代谢通路显著退化，但保留 B 维生素合成的核心基因。例如，riboflavin 合成通路缺失 yigB 基因，但宿主基因组中存在同源基因，提示可能通过宿主 - 共生菌协作完成合成。folate 和 pyridoxal 合成通路中缺失的 folE、phoA 和 pdxH 基因同样在宿主中检测到。值得注意的是，entHe1 缺乏 pantothenate 合成能力，这与其他吸虱共生菌类似，但与采采蝇共生菌不同，可能与宿主 - 共生菌代谢分工差异有关。
结论与意义
象虱共生菌具有虱目最小基因组，其特征与吸虱共生菌高度相似，而非嚼虱共生菌。尽管宿主系统发育位置独特，但其共生菌在基因组简化、B 维生素合成保留及系统发育聚类上与吸虱共生菌一致，反映出血食性宿主与共生菌间的协同进化压力。本研究为理解喙虱亚目的食性演化和共生模式提供了基因组证据，也为虱类共生菌的适应性进化机制提供了新视角。
