哲罗鲑线粒体基因组全序列解析：填补东亚冷水鱼类系统发育与分子保护的关键空白

本研究首次完成哲罗鲑（Rhynchocypris czekanowskii）线粒体基因组（16,651 bp）的高精度组装，揭示其包含13个PCGs、22个tRNAs、2个rRNAs及981 bp控制区的保守结构。通过最大似然法（ML）构建的系统发育树（bootstrap=100%）证实其与拉氏哲罗鲑（R. lagowskii）的姐妹关系，为东亚冷水鱼类分类修订与保护提供关键分子基准。

　　

引言

哲罗鲑（Rhynchocypris czekanowskii）作为东亚冷水生态系统的关键物种，其线粒体基因组长期缺乏完整数据。该研究通过高通量测序填补这一空白，为理解其适应性进化与分类地位提供分子基础。

材料与方法

样本采集：2024年冬季于中国佳木斯松花江（46°52′02.99″ N）采集标本，经形态学鉴定（体长65–85 mm，7枚背鳍分支鳍条等特征）确认。
基因组测序：采用Illumina HiSeq 2500平台（150 bp双端测序）获得11.70 Gb原始数据，经Fastp质控后保留10.37 Gb高质量数据。
组装与注释：以R. jouyi线粒体基因组（AB626852）为参考，通过BWA-MEM比对和SPAdes（k-mer=21/33/55）完成组装，MitoZ和MITOS进行基因注释。

结果

基因组特征：环状16,651 bp基因组显示AT偏好性（55.99%），重链编码28个基因（含12个PCGs），轻链编码9个基因。
特殊发现：

• cox1以GTG非常规密码子起始
• cox2/cox3/cytb存在不完全终止密码子（单T）
• 控制区（981 bp）位于tRNA-Phe与tRNA-Pro之间
  系统发育：ML分析（GTR+F+I+G4模型）强烈支持R. czekanowskii与R. lagowskii的姐妹关系（分支长度<0.05），二者形成独立进化支。

讨论

该研究揭示哲罗鲑线粒体基因组的保守性与特异性：

1. 分类意义：与R. lagowskii共享ATP和Cytb单倍型，支持形态学分类
2. 进化机制：GTG起始密码子和截短终止子反映鲤科鱼类线粒体翻译的独特调控
3. 保护价值：为东亚冷水鱼类应对气候变化提供遗传资源库

伦理声明

实验经丽水大学动物伦理委员会批准（LSU-AREC-202412008），符合中国实验动物福利法规。数据已上传GenBank（PV021853）。