《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Comparative genomics and adult-female transcriptomics prioritize physiological candidate pathways in the aquatic acentropine moth
Paracymoriza distinctalis
编辑推荐：
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成年雌性昆虫的转录组主要关注肌肉和代谢途径。
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RNA处理和碳代谢形成了连贯的网络模块。
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具有谱系偏向性的基因丰富了发育和细胞骨架过程。
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三种Crambid属昆虫的基因组具有广泛的宏共线性。
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成年阶段的候选基因需要经过特
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成年雌性昆虫的转录组主要关注肌肉和代谢途径。
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RNA处理和碳代谢形成了连贯的网络模块。
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具有谱系偏向性的基因丰富了发育和细胞骨架过程。
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三种Crambid属昆虫的基因组具有广泛的宏共线性。
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成年阶段的候选基因需要经过特定阶段和组织的验证。
引言
在昆虫中，淡水栖息地的殖民现象反复出现，但水生生活通常仅限于特定的生命阶段，而不是贯穿整个生命周期。这种阶段特异性很重要，因为幼虫、蛹和成虫可能会面临非常不同的物理环境、呼吸需求、食物来源、感官线索和繁殖限制。因此，针对水生相关昆虫的基因组规模研究需要区分与水下发育相关的信号以及与成虫生理、扩散、配偶寻找或产卵地点选择相关的信号。
鳞翅目昆虫为研究这些问题提供了一个有用的但尚未充分开发的系统。大多数蛾类和蝴蝶是陆生的，而水生或半水生发育则主要集中在少数谱系中，尤其是Acentropinae亚科的蛾类。Acentropinae亚科的幼虫经常与淡水栖息地相关联，包括水下或挺水的水生植被，不同物种在幼虫取食方式、栖息地利用以及成年雌性在繁殖期间对水的依赖程度上存在差异。这种生态多样性使得该类群成为测试与淡水相关的生命历史是否伴有多种基因组特征、谱系特异性变化或阶段特异性表达模式的宝贵对象。
最近的基因组资源为水生鳞翅目昆虫的比较研究提供了基础，包括几个水生Crambid属昆虫的染色体级或高质量基因组组装（Boyes和Chadd, 2022；Boyes和Darwin Tree of Life团队, 2024；Heckenhauer等人, 2024；Boyes和Mulhair, 2024a, Boyes和Mulhair, 2024b）。然而，仍存在一个关键的知识空白：很少有研究将标准化的基因组注释与明确的阶段转录组学相结合，同时区分与水下幼虫发育相关的候选机制和与成虫生殖生理相关的表达模式。对嗅觉受体（OR）的分析仅作为支持性背景保留，用于测试是否P. distinctalis具有显著的拷贝数扩增特征。
Paracymoriza distinctalis是一种幼虫生活在水下、成虫具有飞行能力的蛾类，与滨海繁殖栖息地相关。其已发表的染色体级基因组使其适合进行比较基因组分析，而成年雌性的转录组则提供了将陆地扩散、产卵和淡水幼虫栖息地联系起来的视角（Chen等人, 2022）。这项设计测试了成年阶段的候选途径，但并未直接确定水下幼虫发育的分子机制。
因此，我们聚焦了三个相互关联的目标。首先，我们利用系统基因组学和染色体级共线性来定义P. distinctalis的比较基因组背景。其次，我们探讨了假定的谱系偏向性基因组候选基因是否富集了与水生相关生命历史相关的发育、生殖或细胞过程。第三，我们使用正交限制的成年雌性RNA-seq来识别候选的生理途径。
章节片段
研究设计和基因组资源
本研究围绕三个分析层面展开：(i) 八种重点鳞翅目昆虫基因组的系统基因组重建和分化时间估计（n = 8），(ii) 三种重点Crambid基因组的标准化基因组注释、基因家族演化和染色体级比较（n = 3），以及(iii) 四种Crambid蛾类（一种水生和三种陆生物种）之间的正交限制比较转录组学。转录组层面是获取成虫信息的主要来源
Paracymoriza distinctalis的系统基因组位置和分化时间背景
为了建立后续基因组和转录组分析的比较框架，我们使用933个单拷贝正交基因重建了重点鳞翅目物种之间的系统发育关系。最大似然树得出了一个分辨率较高的分类群拓扑结构（图1A）。贝叶斯推断得出了一组一致的国际关系，表明P. distinctalis在不同树构建方法中的位置是稳定的。
对成年阶段候选途径的深入解读
水生和半水生鳞翅目昆虫在生态上很不常见，并且在系统发育上分布分散，而在昆虫和其他陆地谱系中，向淡水环境的转变通常是受限的（Vermeij和Dudley, 2000；Schmitz和Rubinoff, 2011；Dijkstra等人, 2014；Pabis, 2018）。最近的水生蛾类染色体级基因组资源为比较分析创造了新的机会（Boyes和Chadd, 2022；Chen等人, 2022；Boyes和Darwin Tree of Life团队, 2024；Heckenhauer等人
Biao Wang：写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿撰写，可视化，验证，软件，方法学，正式分析，数据管理，概念化。Xuan-Zeng Liu：写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿撰写，可视化，验证，软件，方法学，调查，正式分析，数据管理，概念化。Xin-Yi Peng：调查，数据管理。Ping You：可视化，调查，资金获取。
伦理声明
本研究未涉及对脊椎动物或人类参与者的实验；因此不适用知情同意的原则。
在准备重新提交本手稿的过程中，作者使用了OpenAI Codex来辅助语言编辑、结构修订和目标期刊的格式化。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审阅和编辑，并对出版物的内容负全责。
资助
这项工作得到了中国国家自然科学基金（[资助编号：31872203）的支持。Li等人，2012
Bailey, Johnson, Grant和Noble，2015
Benton, Vannice, Gomez-Diaz和Vosshall，2006
de March, Kim, Antonczak, Goddard III和Golebiowski，2015
Grimaldi和Engel，2005
Mey和Speidel，2010
Misof等人，2014
Regier等人，2010
Regier等人，2012
Schwentner, Combosch, Nelson和Giribet，2017
Taparia, Ignell和Hill，2017
Ward，1992
Xiang等人，2023
Yang, Tian, Sun, Liu和Yu，2022
You，2003
作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
作者感谢陕西师范大学生命科学学院的Mengfei Cao在信息资料方面提供的帮助。
Biao Wang | Xuan-Zeng Liu | Xin-Yi Peng | Ping You
