《Mitochondrial DNA Part B》：Complete mitochondrial genome of Neochalcosia remota (Walker, 1854) (Lepidoptera: Zygaenidae)
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本文首次报道了斑蛾科（Zygaenidae） Chalcosiinae亚科Neochalcosia属远山锦斑蛾（Neochalcosia remota）的完整线粒体基因组（mitogenome），其长度为15,246 bp，包含13个蛋白编码基因（PCGs）、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个A+T富集区。研究发现其存在trnE-trnS1基因块倒位易位的独特重排现象，此为斑蛾科共有衍征。系统发育分析强烈支持斑蛾科及其各亚科（Chalcosiinae、Procridinae、Zygaeninae）的单系性，并将N. remota定位为Eterusia aedea的姐妹群。该研究为斑蛾科昆虫的分子进化与系统发育关系提供了重要遗传数据。
Abstract
斑蛾科（Zygaenidae）是鳞翅目中一类具有鲜艳体色和化学防御能力的日行性蛾类，具有重要的生态和进化意义。然而，该科的线粒体基因组（mitogenome）数据仍然匮乏。本研究首次阐明了Chalcosiinae亚科Neochalcosia属物种——远山锦斑蛾（Neochalcosia remota）的完整线粒体基因组。该完整线粒体基因组长度为15,246 bp，包含37个典型基因，即13个蛋白编码基因（PCGs）、22个tRNA基因和2个rRNA基因，以及一个A+T富集区。研究在所有斑蛾科物种中均检测到一个倒位易位现象，即trnE-trnS1基因块（带下划线的基因名表示逆时针转录方向）的排列，取代了鳞翅目中典型的trnS1-trnE排列，这一现象在N. remota中也存在。基于斑蛾科13个PCGs和两个rRNAs进行的系统发育分析强烈支持该科及其各亚科（Chalcosiinae、Procridinae和Zygaeninae）的单系性，并将N. remota定位为Eterusia aedea的姐妹分类群。作为对线粒体基因组数据库的新贡献，N. remota的线粒体基因组可为系统发育研究中不同分类层级的分析提供有价值的遗传数据。
Introduction
斑蛾科（Zygaenidae）是斑蛾总科（Zygaenoidea）中的第二大科，包含184个属，1,142个描述物种。该科成员的一个显著特征是能够产生和储存氢氰酸作为化学防御手段。Neochalcosia属隶属于斑蛾科的五个亚科之一——Chalcosiinae。该属物种为日行性，体色鲜艳，并具有独特的形态特征，例如成年雄性具有细长的栉状触角。
远山锦斑蛾（Neochalcosia remota）分布于韩国、中国、日本、台湾和俄罗斯。该物种栖息于阔叶林或灌木丛中，每年完成一个世代，主要以山矾科（Symplocaceae）植物为食。
尽管鳞翅目线粒体基因组数据日益增多，但针对斑蛾科的研究仍然有限，截至2025年4月11日，GenBank中仅收录了22个完整的斑蛾科线粒体基因组。鉴于线粒体基因组数据有助于深入了解系统发育关系、物种分化和进化历史，一个新的斑蛾科线粒体基因组将推动此类研究。本研究报道了N. remota的完整线粒体基因组，这是Neochalcosia属物种中的首例。通过将N. remota的线粒体基因组与其他斑蛾科物种进行比较，旨在阐明该类群的分子进化，从而为斑蛾科的系统发育推断做出贡献。
Materials and methods
一只N. remota成年雄性个体于2020年7月在韩国全罗南道务安郡清溪面采集。由鳞翅目形态学专家S.-S. Kim根据翅膀颜色和图案的详细检查进行鉴定。
从后腿使用Wizard?基因组DNA纯化试剂盒提取基因组DNA。凭证标本和剩余DNA保存在于韩国光州全南大学。以三个长重叠片段为模板，使用26对引物扩增出26个短重叠片段。DNA测序由Macrogen公司根据桑格法进行。使用DNASTAR软件包中的SeqMan软件组装26个短重叠片段。使用MAFFT版本7将组装序列与其他斑蛾科的完整线粒体基因组进行比对，然后根据比对结果对每个基因和A+T富集区进行注释。使用EMBOSS Transeq工具根据无脊椎动物线粒体遗传密码翻译PCGs以验证其准确性并检查可能的核内线粒体DNA片段。使用tRNAscan-SE版本2.0鉴定tRNA基因及其反密码子。完整序列数据已提交至GenBank，登录号为PV575035。
为了进行比较基因组分析，将新测定的N. remota线粒体基因组与从GenBank获得的22个斑蛾科完整线粒体基因组进行比较。使用从斑蛾科所有PCGs和rRNAs中提取的12,954 bp（包含空位）推断系统发育关系。使用卷蛾科（Tortricidae）的Acleris fimbriana和透翅蛾科（Sesiidae）的Synanthedon bicingulata作为外群。使用PhyloSuite版本1.2.3中的IQ-TREE进行最大似然法分析，使用MrBayes进行贝叶斯推断分析。使用PartitionFinder 2的Greedy算法确定最优分区方案和相应的替代模型。
Results
N. remota的完整线粒体基因组是一个15,246 bp的环状分子，包含典型的基因集，即13个PCGs、22个tRNAs和2个rRNAs，以及一个A+T富集区。cox1基因以CGA密码子起始，而其余PCGs以典型的ATN密码子起始。cox1、cox2和nad4基因以不完整的终止密码子（T）结尾，其他PCGs以TAA密码子结尾。
与大多数鳞翅目昆虫不同，所有属于斑蛾科的物种，包括N. remota，都表现出一个独特的倒位易位：在trnN和trnF之间是trnE-trnS1排列（下划线表示基因倒位），而不是典型的trnS1-trnE排列。Zygaena sarpedon在斑蛾科中独一无二，其在trnS2和nad1连接处有一个易位的trnP，而不是典型的trnT和nad6连接处。A+T含量最高的是A+T富集区（92.18%），其次是rrnS（85.12%）和rrnL（83.06%）基因、22个tRNAs（81.00%）、整个基因组（79.51%）和13个PCGs（77.86%）。
系统发育分析支持斑蛾科的单系性、所有亚科的单系性以及Chalcosiinae和Procridinae之间的姐妹关系，所有分析均获得最大支持值。新测序的N. remota与Eterusia aedea形成一个姐妹群，具有中等至较高的节点支持值。
Discussion and conclusions
N. remota的线粒体基因组在基因组大小和A/T含量方面与斑蛾科的特征相符。在所有斑蛾科成员（包括N. remota）中发现的trnE-trnS1基因块的倒位易位，最有可能通过串联重复-随机丢失模型（解释易位）和重组（解释倒位）的组合来解释。
三个斑蛾科亚科的单系性以及Chalcosiinae和Procridinae之间的姐妹关系与先前的形态学和分子研究结果一致。本研究的一个新发现是将N. remota定位为E. aedea的姐妹群。一项近期包含172个物种和四个亚科的斑蛾科综合研究，使用了来自总共30个基因（包括4个线粒体基因）的超过1,000 bp数据，将N. remota定位为一个未解析群（包含本研究中也包括的Eterusia、Histia、Erasmia、Pidorus和Rhodopsona等多个属）的姐妹群。尽管斑蛾科线粒体基因组序列的类群多样性有待进一步提高，但本研究基于线粒体基因组的分析为Chalcosiinae成员（包括N. remota）的系统发育位置提供了见解。本研究测定的N. remota线粒体基因组将成为进化生物学多个领域的宝贵资源，包括Chalcosiinae亚科内乃至更广泛的斑蛾科系统发育推断，特别是考虑到N. remota线粒体基因组是Neochalcosia属中首个被阐明的。
Ethical approval
本研究不涉及需要伦理审查的实验。由于N. remota并非濒危物种，也未在自然保护区内采集，因此不需要特定许可。样本获取和测序工作始终严格遵守旨在保护野生资源的当地相关法律和实验室规定。
Data availability statement
支持本研究结果的基因组序列数据可在NCBI的GenBank中公开获取，登录号为PV575035。色谱文件可在Mendeley Data中获取。
