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曙厉蝽和益蝽线粒体基因组全序列特征及系统发育分析

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生物技术通报 2025年第1期41卷 312-323页

作者：江宏燕陈世春廖姝然陈亭旭王晓庆重庆市农业科学院茶叶研究所重庆402160

【目的】曙厉蝽(Eocanthecona concinna)和益蝽(Picromerus lewisi)是农林业害虫重要的捕食性天敌昆虫资源,为了解其线粒体基因组的特点与差异,探究益蝽亚科昆虫的系统发育关系,对两种蝽类天敌昆虫的线粒体基因组序列进行测定及分析。... 详细信息

【目的】曙厉蝽(Eocanthecona concinna)和益蝽(Picromerus lewisi)是农林业害虫重要的捕食性天敌昆虫资源,为了解其线粒体基因组的特点与差异,探究益蝽亚科昆虫的系统发育关系,对两种蝽类天敌昆虫的线粒体基因组序列进行测定及分析。【方法】通过测序后拼接、校正、注释获得两种蝽的线粒体全基因组序列,并利用最大似然法构建了基于益蝽亚科昆虫13个蛋白质编码基因(protein-coding gene, PCG)序列的系统发育树。【结果】曙厉蝽和益蝽线粒体基因组大小分别为18 740 bp(GenBank登录号:OR979468)和17 181 bp(GenBank登录号:OR972558),均包括13个PCG、2个核糖体RNA基因(rRNA)、22个转运RNA基因(tRNA)和1个控制区,基因排列与典型的蝽科昆虫相同。曙厉蝽和益蝽线粒体基因组控制区均位于rrnS和trnI之间,长度分别为3 862和2 438 bp,结构差异较大,均包含了不同长度的随机复制区域。对比益蝽亚科昆虫的线粒体基因组全序列和PCG序列的相似度,结果显示同属之间相似度较高,益蝽不同样本PCG序列的相似度超过98%。系统发育分析结果表明益蝽属(Picromerus)的昆虫聚为一支,曙厉蝽、叉角曙厉蝽(E. furcellata)、黑曙厉蝽(E. thomsoni)(GenBank登录号:OP920755)聚为一支,曙厉蝽属与益蝽属的亲缘关系最近,两个属与疣蝽属(Cazira)亲缘关系较远。【结论】明确了两种蝽类天敌昆虫线粒体基因组的特征,构建了益蝽亚科昆虫的系统发育关系,结果与传统分类学鉴定结果一致。

关键词：曙厉蝽益蝽线粒体基因组益蝽亚科系统发育

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濒危植物新绒苔叶绿体基因组特征及系统发育位置分析

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浙江农林大学学报 2025年第1期42卷 55-63页

作者：朱梦飞胡迎峰师雪芹安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000 安徽师范大学生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室安徽芜湖241000

【目的】新绒苔Neotrichocolea bissetii为东亚特有植物,被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危植物。阐明新绒苔叶绿体基因组结构特征及系统进化地位,可为新绒苔的物种鉴定、资源保护和系统进化提供理论参考。【方法】以野外采集的新绒苔... 详细信息

【目的】新绒苔Neotrichocolea bissetii为东亚特有植物,被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危植物。阐明新绒苔叶绿体基因组结构特征及系统进化地位,可为新绒苔的物种鉴定、资源保护和系统进化提供理论参考。【方法】以野外采集的新绒苔为材料,进行DNA提取、测序和组装,分析叶绿体基因组结构、重复序列、密码子偏好性,并结合其余18种苔藓植物叶绿体基因组序列构建系统发育关系。【结果】新绒苔叶绿体全基因组序列全长为118 423 bp,包括1对反向重复区(IR,9 031 bp)、1个大单拷贝区(LSC,80 837 bp)和1个小单拷贝区(SSC,19 524 bp);包含79个蛋白质编码基因,8个核糖体RNA (rRNA)和36个转移RNA (tRNA)。新绒苔叶绿体全基因组中共检测到56个简单重复序列(SSR),大部分为AT/AT二核苷酸序列。密码子偏好性分析表明其密码子偏好以A/U结尾。除了少数可变区域外,新绒苔叶绿体基因组的IR边界区域非常保守。系统发育树表明该种与囊绒苔Trichocoleopsis sacculata亲缘关系最密切,两者隶属于新绒苔科。【结论】新绒苔叶绿体基因组为典型的四分体结构,基因组相对保守。系统发育树分析表明新绒苔与囊绒苔聚合成同一分支结构。

关键词：新绒苔叶绿体基因组特征分析系统发育

利用基因组规模数据推断臭虫次目的高阶元系统发育关系

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昆虫学报 2025年 2-11页

作者：林兴雨贾征楠田洪云李萌宋南河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室河南省害虫生物防控工程实验室云南峰芒生物科技有限责任公司余庆县烟草专卖局(分公司) 郑州轻工业大学烟草科学与工程学院

[目的]利用基因组和转录组数据构建臭虫次目(Cimicomorpha)高阶元(科或总科)的系统发育关系,以期为进一步明确臭虫次目的高阶元系统发育关系提供数据。[方法]通过高通量测序技术获取了梨冠网蝽Stephanotis nashi的基因组数据,并将其与... 详细信息

[目的]利用基因组和转录组数据构建臭虫次目(Cimicomorpha)高阶元(科或总科)的系统发育关系,以期为进一步明确臭虫次目的高阶元系统发育关系提供数据。[方法]通过高通量测序技术获取了梨冠网蝽Stephanotis nashi的基因组数据,并将其与已经发表的异翅亚目其他38个种的基因组和转录组数据相结合。利用软件BUSCO提取上述物种的单拷贝直系同源基因,并构建了6个不同完整性的数据矩阵,以研究臭虫次目的高阶元系统发育关系。[结果]臭虫次目单拷贝直系同源基因的数量介于397～2 437个之间。在臭虫次目的系统发育关系中,所有结果都支持猎蝽总科(Reduvioidea)、姬蝽总科(Naboidea)、臭虫总科(Cimicoidea)、网蝽总科(Tingoidea)和盲蝽总科(Miroidea)作为单系群;猎蝽总科独立成一支,并与由姬蝽总科、臭虫总科、网蝽总科及盲蝽总科所组成的支系形成姐妹群关系。此外,科级阶元的系统分析结果揭示猎蝽科(Reduviidae)、姬蝽科(Nabidae)、花蝽科(Anthocoridae)、网蝽科(Tingidae)和盲蝽科(Miridae)均为单系群,并支持网蝽科和盲蝽科为姐妹群关系。[结论]本研究结果说明,利用基因组和转录组数据在构建臭虫次目的系统发育关系的实用性,也为深入理解臭虫次目高阶元的系统发育关系提供了基因组和转录组数据。

关键词：半翅目臭虫次目基因组转录组单拷贝直系同源基因系统发育

基于叶绿体基因组的中国水麦冬科系统发育研究

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水生生物学报 2025年

作者：王璐瑶周全樊国有袁庆张晶晶刘海瑞青海大学生态环境工程学院中国科学院水生生物研究所中国科学院大学青海省黄南藏族自治州麦秀林场石家庄医学高等专科学校

为探究水麦冬科(Juncaginaceae)系统发育上存在的争议，并丰富水麦冬科物种的遗传信息资源，研究对海韭菜(Triglochin maritima)和水麦冬(Triglochin palustris)叶绿体基因组进行测序、组装、注释和特征分析，并重建其与相关类群的系统... 详细信息

为探究水麦冬科(Juncaginaceae)系统发育上存在的争议，并丰富水麦冬科物种的遗传信息资源，研究对海韭菜(Triglochin maritima)和水麦冬(Triglochin palustris)叶绿体基因组进行测序、组装、注释和特征分析，并重建其与相关类群的系统发育关系。海韭菜和水麦冬叶绿体基因组呈环状四分体结构，全长分别为155881和155803 bp，分别鉴定出了57和60个SSRs及49个长重复序列。海韭菜和水麦冬叶绿体基因组偏好使用以A/U结尾的密码子。系统发育分析表明水麦冬科两个物种聚为一支，与其近缘类群遗传距离较远，于78.67 MYA与眼子菜属(Potamogeton)、虾海藻属(Phyllospadix)、大叶藻属(Zostera)、二药藻属(Halodule)、针叶藻属(Syringodium)、川蔓藻属(Ruppia)分化。结合物种生境与形态特征支持将水麦冬属上升为水麦冬科。研究将不仅为探究水麦冬科叶绿体基因组结构进化奠定理论基础，也能为水麦冬科及相关类群物种保护和科学利用提供理论依据。

关键词：水麦冬科叶绿体基因组特征系统发育分歧时间

8种蛱蝶线粒体基因组及蛱蝶亚科Nymphalinae系统发育重建研究

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河南农业大学学报 2025年

作者：夏梦玉刘晨阳翟卿张欢欢信红娟王露丹李祥王保海河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站西藏自治区农牧科学院

【目的】丰富蛱蝶线粒体基因组序列数据，分析蛱蝶亚科线粒体基因组结构特点；厘定蛱蝶亚科各级分类阶元间的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法对8种蛱蝶的线粒体基因组进行测序；利用线粒体基因组中的13个蛋白质编码基因和2个... 详细信息

【目的】丰富蛱蝶线粒体基因组序列数据，分析蛱蝶亚科线粒体基因组结构特点；厘定蛱蝶亚科各级分类阶元间的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法对8种蛱蝶的线粒体基因组进行测序；利用线粒体基因组中的13个蛋白质编码基因和2个核糖体RNA基因序列，以帅蛱蝶Sephisa chandra (Moore， [1858] )和紫闪蛱蝶Apatura iris (Linnaeus， 1758)为外群，采用最大似然法（maximum likelihood，ML）和贝叶斯法（Bayesian inference，BI）分别构建蛱蝶亚科20属49种间的系统发育树。【结果】测定的8种蛱蝶线粒体基因组长度均在15 000 bp左右，与大多数已知鳞翅目昆虫结构相似，均为闭合环状分子，包含37个基因和1个控制区，A + T含量较高（80.2%～81.4%）。蛋白质编码基因中除了cox1以CGA为起始密码子，其他均以ATN作为起始密码子；相对同义密码子使用频率（relative synonymous codon usage，RSCU）最高的3个密码子分别为UUA、GGA、CGA，最低的是AGC。控制区中均存在微卫星结构。两种方法构建的系统发育树结构相同，均有两个主要分支，1支仅包含蛱蝶族Nymphalini，另1支中各族间的系统发育关系为（（枯叶蛱蝶族Kallimini +（网蛱蝶族Melitaeini + 眼蛱蝶族Junoniini））+ 维蛱蝶族Victoriniini）；西藏麻蛱蝶Nymphalis ladakensis Moore， 1882与孔雀蛱蝶Inachis io (Linnaeus， 1758)聚为1支，亲缘关系较近；网蛱蝶族包含蠹叶蛱蝶属Doleschallia、网蛱蝶属Melitaea和堇蛱蝶属Euphydryas；瑶蛱蝶属Yoma、矩蛱蝶属Salamis与眼蛱蝶属Junonia均为单系群，瑶蛱蝶属Yoma和矩蛱蝶属Salamis亲缘关系更近；褐蜜蛱蝶Mellicta ambigua Ménétriés， 1859与兰网蛱蝶Melitaea bellona Leech， [1892]聚为1支和庆网蛱蝶Melitaea cinxia (Linnaeus， 1758)互为姐妹群。【结论】蛱蝶亚科划分蛱蝶族、枯叶蛱蝶族、网蛱蝶族、眼蛱蝶族、维蛱蝶族5族。蠹叶蛱蝶属应从枯叶蛱蝶族移入网蛱蝶族；褐蜜蛱蝶归入网蛱蝶属。

关键词：蛱蝶亚科线粒体基因组最大似然法贝叶斯法系统发育

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动物类群在系统发育中的演化突破

生物学教学 2025年

作者：余骥北京师范大学台州附属高级中学

通过构建系统发育树来揭示动物的演化历程是现代动物学的研究热点之一。本文从进化与适应观的视角梳理了动物类群在系统发育中的六次演化突破,以期为中学生物学教学提供参考。

关键词：系统发育进化与适应体制特征

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黄山玉兰叶绿体基因组特征及系统发育分析

淮北师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期46卷 32-37页

作者：谢艳萍金鑫杨凡张宇帆韦永皓张兴旺淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

为明确黄山玉兰(Yulania cylindrica)叶绿体基因组结构特征及其与同属类群系统发育关系,采用高通量测序技术对黄山玉兰叶绿体全基因组进行测序和分析,基于木兰科15个叶绿体全基因组序列重建黄山玉兰及其近缘种系统发育树。结果表明:黄... 详细信息

为明确黄山玉兰(Yulania cylindrica)叶绿体基因组结构特征及其与同属类群系统发育关系,采用高通量测序技术对黄山玉兰叶绿体全基因组进行测序和分析,基于木兰科15个叶绿体全基因组序列重建黄山玉兰及其近缘种系统发育树。结果表明:黄山玉兰叶绿体基因组全长为160080 bp,分为1个大单拷贝区(88119 bp)、1个小单拷贝区(18779 bp)和2个反向互补区(26591 bp);共注释得到113种基因,包括79种蛋白质编码基因、30种tRNA基因和4种rRNA基因,其中10种蛋白质编码基因和6种tRNA基因含有内含子;基于72个共享蛋白质编码基因序列的系统发育树显示黄山玉兰和玉兰(***)的亲缘关系较近。研究结果对于进一步探讨广义木兰属进化与系统发育关系具有重要参考价值。

关键词：黄山玉兰叶绿体基因组序列特征系统发育

光唇鱼属鱼类线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

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湖南农业科学 2025年第1期 81-86页

作者：刘兰苑郑鹏周江伟陈锭娴王凯丰林胜跃李强桂林广州大学生命科学学院广东广州510006

采用PCR和DNA基因测序技术对采集的5种光唇鱼属鱼类样本线粒体控制区(mtDNA D-loop)基因组进行测序、MEGA 11.0软件对已有光唇鱼属14条mtDNA D-loop基因序列和碱基构成进行分析、双参数法计算控制区序列的遗传距离、邻接法(NJ)构建系统... 详细信息

采用PCR和DNA基因测序技术对采集的5种光唇鱼属鱼类样本线粒体控制区(mtDNA D-loop)基因组进行测序、MEGA 11.0软件对已有光唇鱼属14条mtDNA D-loop基因序列和碱基构成进行分析、双参数法计算控制区序列的遗传距离、邻接法(NJ)构建系统发育树,以此了解光唇鱼属鱼类mtDNA D-loop结构及其系统发育。结果表明:研究所用的引物对5种光唇鱼mtDNA D-loop序列PCR扩增均可获得相应的序列;光唇鱼属14条mtDNA D-loop基因序列长度在931~941 bp之间,碱基A、T、C、G平均含量分别为34.5%、32.0%、20.8%、12.7%,A+T平均含量为66.5%、C+G平均含量为33.5%;14个各物种种间平均遗传距离处于0.022~0.165之间,均大于0.020,可以认为是有效种;光唇鱼属鱼类系统发育树表明,云南光唇鱼和宽口光唇鱼组成了支系Ⅱ、其余十二种光唇鱼组成了支系Ⅰ,在Ⅰ支系中又可分为A和B两个姐妹群,A群包含了北江光唇鱼、厚刺光唇鱼、窄条光唇鱼、武夷光唇鱼、台湾光唇鱼和虹彩光唇鱼,B群包含侧条光唇鱼、半刺光唇鱼、吉首光唇鱼、温州光唇鱼、薄颌光唇鱼和光唇鱼。

关键词：线粒体DNA控制区结构光唇鱼属系统发育

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基于叶绿体基因组的八角枫属及近缘属植物系统发育分析

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湖北农业科学 2025年第1期64卷 168-173,192页

作者：杨玉霞李静婷李颖苏晨闫睿魏泽昶兰州交通大学生物与制药工程学院兰州730070 平顶山学院河南省生态经济型木本植物种质创新与利用重点实验室河南平顶山467000 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

为明确八角枫(Alangium chinense(Lour.)Harms)叶绿体基因组的结构特点及系统发育关系,通过Illumina高通量测序技术对八角枫叶绿体基因组进行测序,并进行组装、注释和结构分析。利用mVISTA和Geneious软件对八角枫、毛八角枫、高山八角... 详细信息

为明确八角枫(Alangium chinense(Lour.)Harms)叶绿体基因组的结构特点及系统发育关系,通过Illumina高通量测序技术对八角枫叶绿体基因组进行测序,并进行组装、注释和结构分析。利用mVISTA和Geneious软件对八角枫、毛八角枫、高山八角枫、八角枫MG524996和八角枫NC044840叶绿体基因组进行同源比对和共线性分析,采用MEGA 11软件构建植物系统发育树。结果表明,八角枫完整的叶绿体基因组全长156 672 bp,呈双链环状结构,GC占37.69%;叶绿体基因组共有130个编码基因,包括81个蛋白质编码基因(PCGs)、38个tRNA转运基因、8个rRNA基因和3个假基因,其在叶绿体基因组序列中占比分别为62.31%、29.23%、6.15%和2.31%。同源比对和共线性分析发现,5种植物(八角枫、其他4种八角枫属植物)叶绿体基因组间具有高度相似性和共线性。系统发育分析表明,八角枫与高山八角枫亲缘关系最为接近,暗示他们在进化上具有共线性,推测该八角枫为新亚种。

关键词：叶绿体基因组八角枫属近缘属植物系统发育