欧洲蓝灰蝶属（Plebejus）基因组分析揭示分类学争议与进化历史

这篇研究通过ddRAD测序技术对欧洲蓝灰蝶属（Plebejus）进行全基因组分析，澄清了长期存在的分类学争议。研究证实了P. argus、P. argyrognomon和P. bellieri的独立物种地位，揭示了P. idas的并系群结构，并提出地中海岛屿种群（如P. corsicus和P. villai）应降级为亚种或地方种群。研究还发现南欧冰川避难所对种群分化的影响，以及Wolbachia感染与线粒体-核基因组冲突的潜在关联，为鳞翅目昆虫的物种形成和生物地理学提供了新见解。

　　

引言：分类学挑战与基因组解决方案

蓝灰蝶属（Plebejus）作为多眼灰蝶亚科（Polyommatinae）的代表类群，长期因形态保守性和快速辐射进化面临分类困境。传统形态学特征如翅面蓝色（雄性）和橙色月斑（雌性）的种间差异微弱，而雄性外生殖器测量虽能区分P. argyrognomon（体型较大），但对近缘种鉴别力有限。本研究采用双酶切简化基因组测序（ddRADSeq）技术，对241份欧亚及北美样本进行多维度分析，填补了欧洲种群基因组研究的空白。

材料与方法：从样本到数据分析

样本覆盖欧洲主要生物地理区域，包括争议种群如科西嘉岛的P. corsicus和厄尔巴岛的P. villai。DNA提取后通过MseI/SbfI-HF酶切构建文库，经Illumina HiSeq平台测序。参考P. argus基因组进行位点聚类，最终获得4728个位点（平均长度134 bp）。采用IQ-TREE2构建最大似然树，PhyloNetworks分析网状进化，BPP进行物种界定，STRUCTURE和PCA解析种群结构。Wolbachia筛查通过Centrifuge比对实现，雄性外生殖器三维形态测量则聚焦关键解剖标志（钩突、镰突、基腹弧）。

结果：分类学重构与进化启示

系统发育树强烈支持P. argus（100%支持率）和P. bellieri（99.8%）的单系性，但P. idas呈现跨大陆的并系结构——欧洲种群与亚洲/北美类群明显分化。基因流分析显示哈萨克斯坦种群可能存在P. subsolanus的基因渗入（30%混合比例）。争议类群中，P. corsicus虽形成独立分支（分支长度较长），但嵌套于P. argus内，支持其亚种地位；而P. villai与P. bellieri无显著分化。

种群历史与生物地理

PCA和STRUCTURE揭示南欧三大半岛（伊比利亚、意大利、巴尔干）的冰川避难所信号：P. argus的伊比利亚与巴尔干谱系在法国南部出现混合，而P. idas的伊比利亚谱系单独扩散至北欧。有效种群大小（Ne）估算显示P. bellieri（1.5×10⁵）因岛屿分布受限，显著低于大陆物种（P. argus达1.7×10⁶）。

共生微生物与保护遗传学

Wolbachia感染率呈现物种特异性：P. bellieri（61%）和P. argyrognomon（54%）显著高于P. argus（<5%）。低遗传变异的菌株分型提示近期水平传播或共同祖先感染。近交系数（F_IS）分析显示巴尔干种群（如P. idas baldur亚种）存在显著近交（F_IS>0.15），可能与传统农业衰退导致的栖息地破碎化相关，而岛屿种群（如科西嘉P. argus corsicus）虽杂合度较低（H_obs=0.019），但近交压力较小。

讨论：分类修订与保护启示

本研究通过基因组证据提出分类修订：将P. idas限定为古北区物种，北美种群需重新界定；P. villai应视为P. bellieri的地方生态型。Wolbachia的跨种传播可能解释线粒体与核基因树的冲突现象。保护层面，巴尔干种群的高近交风险需优先关注，而岛屿亚种（如P. argus corsicus）的低遗传多样性提示需防范奠基者效应。未来研究应整合亚洲未描述类群，完善全北区系统发育框架。

方法论创新与局限

ddRADSeq技术成功解决了浅层分化类群的系统发育关系，但部分节点（如哈萨克斯坦种群起源）仍需增加位点分辨率。雄性外生殖器形态测量虽提供辅助证据，但三维散点图显示P. bellieri与P. idas存在重叠区间，印证了单一形态特征的局限性。Wolbachia筛查因缺乏MLST分型而无法精确追踪菌株传播历史，需结合靶向测序验证。