蝉与黑蝉的完整线粒体基因组及系统发育分析：为蝉科Periostracum的分子鉴定与潜在资源开发提供见解

《BMC Genomics》：The complete mitochondrial genomes and phylogenetic analysis of Cryptotympana mandarina and C. recta: insights for molecular authentication and potential resource development of Cicadae Periostracum

　　

摘要

背景

Cryptotympana 属是保健品和传统医学中重要的生物资源。C. mandarina 和 C. recta 常被用作药用蝉蜕合法物种的地域性替代品。为了满足资源鉴定和多样化开发中对补充分子工具的需求，本研究首次比较分析了 C. mandarina 和 C. recta 的线粒体基因组结构。

结果

采用高通量测序技术，我们组装了完整的环状线粒体基因组，长度分别为 15,574 bp（C. mandarina）和 15,802 bp（C. recta），每个基因组均含有 37 个标准基因（13 个蛋白编码基因 [PCGs]、22 个 tRNAs、2 个 rRNAs）。两个线粒体基因组在 A + T 偏好性、AT 偏斜和 GC 偏斜方面高度相似。大多数 PCGs 表现出 ATN 起始密码子，而所有 tRNAs 均呈现典型的三叶草结构，除了缺少二氢尿苷臂的 trnS1 外。值得注意的是，滑动窗口、遗传距离和 Ka/Ks 比值分析表明，ATP8 和 ND2 基因在序列水平上中等保守，但在 13 个 PCGs 中包含最高的可变位点比例，这表明它们可能可作为区分 C. mandarina 和 C. recta 的补充分子标记。基于串联线粒体 PCGs 的系统发育重建强烈支持 45 个代表性蝉物种（43 个从 NCBI 获取加上两个新测序的）之间的单系群关系，其中包括 C. atrata，即《中国药典》中正式认可的蝉蜕基原物种。

结论

综上所述，本研究扩展了 Cryptotympana 分类学的基因组资源，并为鉴别提供了分子依据，支持了这些药用昆虫的保护和可持续利用。