基于102基因组的蝽总科(Lygaeoidea)系统发育基因组学研究及分类系统修订

本研究针对蝽总科(Lygaeoidea)这一半翅目异翅亚目最大总科之一的复杂系统发育关系，通过整合125个物种的102个基因（含线粒体PCGs、核糖体rDNA及核基因组PCGs）数据，首次揭示Rhyparochromidae的非单系性，并提出将Plinthisinae亚科等类群提升为科的分类修订。研究结合分子与形态学证据，解决了长期存在的"malcid line"争议，为异翅亚目演化研究提供了关键框架。

　　

在昆虫多样性研究中，蝽总科(Lygaeoidea)作为半翅目异翅亚目(Heteroptera)第四大总科，包含16科816属4754种，其复杂的形态变异和生态适应性一直困扰着分类学家。尽管自Schilling 182年命名以来，学者们通过形态特征建立了多个分类系统，但关于Rhyparochromidae科的单系性、"malcid line"类群的演化地位等核心问题始终存在争议。分子系统发育研究的样本局限性和基因标记不足，更导致不同研究结果间缺乏一致性，亟需高分辨率的基因组学证据破解这一演化谜题。

为破解这一难题，中国的研究团队开展了迄今为止最全面的蝽总科系统发育基因组学研究。通过采集145个物种（含125个蝽总科代表种），重点覆盖Rhyparochromidae科12个族的80%类群，构建包含13个线粒体蛋白编码基因(PCGs)、4个核糖体RNA基因(12S/16S/18S/28S rDNA)及85个核基因组PCGs的超矩阵数据集。采用RAxML和IQ-TREE进行最大似然法分析，结合形态学特征验证，最终在《Molecular Phylogenetics and Evolution》发表了突破性成果。

关键技术包括：1) 低覆盖基因组测序获取85个核PCGs；2) 线粒体全基因组测序；3) 多基因矩阵构建(PCGNT12RNA和PCGAARNA)；4) 基于形态特征的分类修订验证。

【Taxon sampling】研究团队创新性地实现Rhyparochromidae族级分类单元的80%覆盖率，首次纳入长期缺乏研究的Plinthisini族，为解析该类群演化地位奠定基础。

【Results】分子系统发育强烈支持：1) Rhyparochromidae为多系群，其Plinthisinae亚科与Oxycarenidae+Piesmatidae构成姐妹群；2) Lethaeini族和Botocudo等属应提升至科级；3) Heissothignus属应从Heterogastridae转移至Meschiidae。这些结果在不同分析方法和数据集中保持高度一致性。

【Phylogenetic insights and taxonomic revisions of Lygaeoidea】研究推翻传统"malcid line"假说，揭示Berytidae、Colobathristidae等类群实际分散在不同演化支系。特别重要的是，首次通过基因组证据证实Henry 1997年基于形态学提出的Plinthisinae独立演化地位，其完整的腹节间缝特征与分子数据形成完美互证。

【Conclusion】该研究通过基因组尺度数据重构蝽总科演化史，提出4项科级分类修订：1) 提升Plinthisinae为Plinthiidae；2) 提升Lethaeini为Lethaeidae；3) 建立Botocudidae和Tropistethidae新科。这些修订得到腹部气孔、毛点等18项形态特征的同步支持，解决了Slater 1964年以来悬而未决的分类争议。

这项研究的意义在于：1) 建立首个覆盖蝽总科全分类层级的分子系统框架；2) 证实形态与基因组数据的互补价值；3) 为理解异翅亚目植食性-捕食性生态转型提供新视角。研究团队特别指出，Rhyparochromidae的非单系性反映其生态辐射的复杂性，后续需结合比较基因组学探讨特定基因家族（如消化酶基因）的适应性演化机制。成果不仅为半翅目分类系统提供范式，也为农业害虫（如Blissidae）的起源研究奠定理论基础。