沙海葵线粒体基因组揭示刺胞动物门系统发育新见解：以赫氏拟侧花海葵（Paracondylactis hertwigi）为例

本研究首次报道了赫氏拟侧花海葵（Paracondylactis hertwigi）19,880 bp的完整线粒体基因组（mitogenome），揭示其包含13个蛋白编码基因（PCGs）、1个非经典ORF、2个rRNA和2个tRNA的保守结构，并通过系统发育分析证实刺胞动物（Cnidaria）中线粒体基因内含子嵌套ND1/ND3的特殊模式。该成果为潮间带生物多样性保护提供分子标记，同时揭示了海葵科（Actiniidae）多系起源的演化争议。

　　

Abstract

赫氏拟侧花海葵（Paracondylactis hertwigi）作为潮间带生态系统的指示物种，其完整线粒体基因组首次被解析。研究显示该基因组全长19,880 bp，具有刺胞动物典型的17个注释基因，包括13个蛋白编码基因（PCGs）、1个开放阅读框（ORF）以及2个核糖体RNA和2个转运RNA基因。尤为特殊的是，COX1和ND5基因均被内含子分隔为两个外显子，并通过顺式剪接形成功能蛋白，而ND1和ND3基因则嵌套在ND5基因的内含子区域内——这种独特的基因组结构在刺胞动物中高度保守。

Materials and methods

研究团队从韩国仁川王山海滩（37°27′21″ N, 126°22′01″ E）采集标本，经形态学鉴定后使用E.Z.N.A. Mollusc DNA Kit提取DNA，通过Illumina NextSeq 1000平台完成测序。采用NOVOPlasty v.3.3.4进行从头组装，MITOS2流程注释基因，并利用MAFFT v.7比对23个海葵物种的13个PCGs构建最大似然（ML）系统发育树。

Results

基因组分析显示所有PCGs均以ATG起始，主要以TAA终止（仅COB和ND2使用TAG）。碱基组成呈现明显AT偏好性（A+T=61.1%）。系统发育树揭示赫氏拟侧花海葵与Anemonia manjano、Heteractis aurora聚为一支，而同属物种P. sinensis却与Phymanthidae科的Phymanthus crucifer聚类，证实海葵科存在多系起源现象。两物种间基因组长度差异达906 bp，注释基因区存在2.58%的核苷酸差异。

Discussion and conclusions

该研究不仅填补了拟侧花海葵属线粒体基因组数据的空白，更揭示了形态分类学在海葵科系统学中的局限性。韩国潮间带正面临海岸开发（1946年以来约1,400 km²栖息地丧失）和气候变暖的双重威胁，此基因组数据将为潮滩生物遗传资源保护提供关键分子依据。未来需整合P. singaporensis的基因组数据以完善该属分类框架。

Ethical approval

本研究涉及的采样区域非保护区，且赫氏拟侧花海葵在韩国属广布种，未被列为受威胁物种。原始数据已保存于GenBank（登录号PQ726619）。