玻利维亚河豚（Inia boliviensis）线粒体基因组测序揭示濒危物种保护新策略

本研究首次完成玻利维亚特有濒危物种河豚（Inia boliviensis）线粒体基因组（16,591 bp）测序，揭示其32.75%A/25.85%T/28.35%C/13.05%G的碱基组成特征及13个PCGs、22个tRNAs、2个rRNAs的基因结构。该成果为解析INIIDAE科物种演化关系、开发eDNA监测技术提供关键分子标记，对应对水电工程（hydroelectric dams）和农业灌溉（agricultural irrigation）导致的栖息地碎片化具有重要管理意义。

　　

Abstract

玻利维亚河豚（Inia boliviensis）作为马德拉河流域特有物种，正面临水电大坝建设、农业引水等人类活动威胁。研究团队在圣克鲁斯省救援孤立个体时获取组织样本，采用NovaSeq6000平台完成线粒体基因组测序（GenBank PQ632151）。组装结果显示其16,591 bp基因组呈现典型哺乳动物线粒体结构，GC含量41.4%（28.35%C+13.05%G），显著低于核基因组。最大似然法系统发育分析证实其与亚马逊河豚（I. geoffrensis）的姐妹种关系，支持将二者划分为独立物种的分子证据。

Introduction

形态学研究表明，玻利维亚河豚具有更狭长的吻部（rostrum）和较小脑颅，这些特征与马德拉河急流（Teot??nio waterfalls）形成的地理隔离协同进化。尽管已有研究利用微卫星标记（microsatellites）分析种群遗传结构，但线粒体基因组数据的缺乏制约了保护遗传学研究。本工作填补了鲸类（Cetacea）中线豚科（Iniidae）基因组资源的空白，其发表数量仅为海豚科（Delphinidae）的1/8。

Materials and methods

样本18_3采集自玻利维亚圣克鲁斯省（16°12'20"S,63°27'30"W）的牛轭湖孤立个体。采用钾乙酸法（potassium acetate extraction）提取DNA，经Kapa Hyper prep建库后获得5.94亿条150 bp双端读长。使用MitoZ流程完成组装，其中MEGAHIT进行序列拼接，MiTfi脚本注释基因，ClustalW比对后采用Tamura-Nei模型构建系统发育树。

Results

主要链（major strand）编码12个蛋白编码基因（PCGs）包括ND1-ND5、COX1-3等，14个tRNA（如trnF^gaa、trnM^cau）及12S/16S rRNA；次要链（minor strand）则含ND6和8个tRNA。环状基因组图谱显示ND4L与ND4基因重叠4bp，符合典型脊椎动物线粒体基因排列特征。系统发育树（bootstrap值>900）显示玻利维亚河豚与亚马逊河豚分化程度（0.032 substitutions/site）高于二者与拉河豚（Pontoporia blainvillei）的差异。

Discussion and conclusion

该基因组为解决Inia属分类争议（1-4种假说）提供分子依据。特别值得注意的是，ND2基因的快速进化区可能成为eDNA监测的理想标记，这对追踪受水坝影响的迁徙个体尤为重要。研究者建议将基因组数据整合至"移动基因库"计划，指导救援个体的野放选址，避免近亲繁殖导致的遗传多样性丧失。

Ethical approval

所有操作遵循NMFS 18786-06许可和CITES 2483/2484号文件，样本保存于陶森大学（Voucher 18_3_S）。研究符合IUCN濒危物种研究准则，采样过程与救助行动同步进行，最终使个体成功回归主河道。

Data availability

原始数据存于NCBI（PRJNA1226616），包含SRA数据SRR32544792和生物样本SAMN46945173。补充材料提供测序深度分布图，显示控制区（D-loop）覆盖度达72X，保障了组装准确性。