山西中华小鳔鮈(Microphysogobio chinssuensis)线粒体全基因组测序及系统发育分析揭示黄河流域特有鱼类的分子特征

本研究首次对黄河流域特有物种中华小鳔鮈(Microphysogobio chinssuensis)模式标本产地（山西）样本进行线粒体基因组(mtDNA)全序列测定，通过SPAdes和MitoZ软件组装获得16,602 bp环状基因组，包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRNAs和2个rRNAs。研究不仅填补了该物种高质量分子数据的空白，其AT偏倚(56.19%)、GTG起始密码子等特征为鲤科(Gobioninae)鱼类系统分类提供了重要参考，三组不同地理种群93.1-93.8%的序列相似性更揭示了潜在的种内分化现象。

　　

Abstract

中华小鳔鮈(Microphysogobio chinssuensis)作为黄河流域常见的小型底栖杂食性鱼类，其体长可达65-80 mm，具有前段亚圆柱形、后段侧扁的典型形态特征。本研究首次对其模式产地山西标本进行线粒体全基因组测序，采用新一代测序技术获得749X覆盖度的数据，通过MITOS2服务器注释发现基因组包含标准脊椎动物线粒体基因组分，其中cox1基因以非典型GTG起始密码子起始，而cox2、cob等基因存在T-/TA-不完全终止密码子，推测可能通过转录后多聚腺苷酸化完成终止功能。

Materials and methods

样本采自黄河山西段(39°1′19.2″N, 111°3′46.8″E)，经形态学鉴定后保存于中国水产科学研究院渔业资源与环境研究中心。使用TIANamp试剂盒提取DNA后，在BGI平台生成1.23亿条读长，经Spades 3.15.4和MitoZ 2.4-alpha组装后，采用NovoPro工具比对新发现的OR775094与已发表ON758297、ON357699两基因组序列，发现蛋白编码区相似性>98.5%而控制区仅92.4-95.6%。系统发育分析选用17个近缘物种，以Gobio gobio为外群，采用MEGA 11的Neighbor-Joining法构建进化树。

Results

16,602 bp的环状基因组显示典型AT偏倚(56.19%)，22个tRNA长度68-76 bp，控制区802 bp呈现负AT偏斜(-0.019)。基因重叠最大达7 bp，最大间隔区137 bp位于trnR与nad4l之间。值得注意的是，与韩国安氏小鳔鮈(M. anudarini)形成高支持率分支，而三个中华小鳔鮈基因组未形成单系群，暗示可能存在隐存种分化。

Discussion and conclusion

研究首次证实模式产地标本的线粒体特征：¹非典型GTG起始密码子与不完全终止密码子与近缘属种保守性；²控制区高变异率(5.6-7.6%)可作为种群遗传标记；³93%的基因组相似性结合系统发育拓扑结构，提示当前形态学分类体系可能需要修订。该成果为鲤亚科(Gobioninae)物种界定提供了分子基线，后续需结合核基因组与更多地理种群数据验证潜在种复合体假说。