中国新疆入侵物种窄足螯虾(Pontastacus leptodactylus)线粒体基因组特征与系统发育分析

本研究针对中国新疆地区新发现的入侵性螯虾物种，通过Illumina NovaSeq 6000测序技术完成其线粒体基因组测序与注释，揭示该物种15,449 bp的线粒体基因组包含13个PCGs、22个tRNA和2个rRNA基因。基于cox1和16S rRNA基因构建的系统发育树与单倍型分析证实该物种与亚洲谱系的窄足螯虾(P. leptodactylus)具有最近亲缘关系，为追溯其入侵路径及制定防控策略提供了重要分子依据。

　　

淡水生态系统中，外来入侵物种正成为全球生物多样性面临的重大威胁。在中国，克氏原螯虾(Procambarus clarkii)已造成显著的生态破坏，而2019年新疆额尔齐斯河流域新发现的螯虾物种又带来了新的挑战。这种具有冷水适应特性的螯虾既可能成为北方水产养殖的新资源，又可能对当地生态系统构成威胁。准确鉴定其分类地位、追溯入侵路径，成为当前亟待解决的科学问题。

浙江省农业科学院的研究人员通过高通量测序技术，首次对中国新疆发现的入侵螯虾进行了完整的线粒体基因组测序与分析。研究采用Illumina NovaSeq 6000平台进行测序，使用SPAdes软件进行基因组组装，通过MITOS工具进行基因注释。基于cox1和16S rRNA基因序列，构建了包含欧洲、亚洲和土耳其等地理种群在内的系统发育树，并进行了单倍型网络分析。相关成果发表在《Aquaculture Reports》期刊。

线粒体基因组特征分析显示，该螯虾线粒体基因组全长15,449 bp，包含13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个转运RNA(tRNA)基因和2个核糖体RNA(rRNA)基因。值得注意的是，基因组中未发现典型的非编码控制区，但存在19个长度不等的基因间隔区。AT含量高达72.73%，表现出明显的AT偏好性。蛋白质编码基因的起始密码子主要为ATN型(ATG、ATA和ATT)，仅atp8基因以GTG起始。

在系统发育分析部分，基于cox1基因构建的进化树清晰显示新疆标本与窄足螯虾(P. leptodactylus)聚为一支，支持率达100%。进一步的单倍型分析发现，新疆个体与亚洲种群共享cox1和16S rRNA基因的单倍型。遗传分化指数(F_ST)分析显示，新疆种群与亚洲谱系的遗传距离最小(cox1:0.00871；16S rRNA:0.00536)，而与欧洲和土耳其种群存在明显分化。

讨论部分指出，这项研究首次从分子水平证实了中国新疆发现的入侵螯虾为窄足螯虾(P. leptodactylus)的亚洲谱系。额尔齐斯河作为连接中国与中亚国家的水系，可能是该物种的自然扩散通道。研究结果为理解该物种的入侵路径提供了关键证据，也为后续制定防控策略和合理开发利用这一冷水性资源奠定了重要基础。特别是该物种表现出的低温适应性，可能为螯虾抗寒育种提供宝贵的遗传资源。