天昊客戶新文：利用線粒體基因組測序研究弄蝶科進化

發(fā)稿時間：2020-03-03來源：天昊生物

 

西北農林大學植保資源與病蟲害治理教育部重點實驗室近期發(fā)表了利用線粒體基因組來探討弄蝶科(鱗翅目)進化的研究文章。在這項研究中天昊生物有幸承擔了線粒體基因組的檢測和部分生信分析工作。在恭喜客戶發(fā)表文章同時，我們也來簡單了解一下本篇文章。

題目：The mitochondrial genomes of three skippers: Insights into the evolution of the family Hesperiidae (Lepidoptera) 三種弄蝶的線粒體基因組：對弄蝶科(鱗翅目)進化的見解

發(fā)表期刊：Genomics  

發(fā)表時間：2020-1  

影響因子：3.16

 

本研究介紹

為了進一步了解線粒體基因組結構的進化，研究者對Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia三種弄蝶的線粒體基因組進行了測序，并利用29個弄蝶科樣本線粒體基因組序列進行了系統(tǒng)發(fā)育重建。Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia三種弄蝶的線粒體基因組的大小分別為15，430、15，430和15，546 bp。全部包含13個蛋白質編碼基因、2個rRNA基因、22個tRNA基因和一個富含A + T的區(qū)域。核苷酸組成具有A + T偏向性，并且大多數(shù)蛋白質編碼基因表現(xiàn)出負的AT偏斜，這反映在核苷酸組成、密碼子和氨基酸使用上。富含A + T的區(qū)域由非重復序列組成，包括基序ATAGA，隨后是poly-T延伸，一個微衛(wèi)星樣元件位于ATTTA基序旁邊，一個poly-A位于tRNAs附近。盡管大多數(shù)基因是在強純化選擇下進化的，但整個nad基因家族(尤其是nad6)表現(xiàn)出某種程度的寬松純化選擇，而atp8是個例外。幾個不同的方法研究結果一致地表明，nad6、atp8和nad4是該家族中相對快速進化的基因，這可能在將來的系統(tǒng)發(fā)育、群體遺傳學和物種鑒定研究中有所應用。對于弄蝶科的系統(tǒng)發(fā)育分析，我們檢測了幾個數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)包含所有37個基因的數(shù)據(jù)集得到了最高的節(jié)點支持，表明包含RNAs改善了系統(tǒng)發(fā)育信號。結果表明，Euschemoninae、Heteropterinae和Coeliadinae是單系的，具有很強的節(jié)點支持的，而Pyrginae和Eudaminae是側系的。最后，研究者確認了A. jama和I. lamprospilus的近緣關系。

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材料和方法

從野外捕獲完整的標本后，立即保存在100%乙醇中。通過形態(tài)學及利用BOLD數(shù)據(jù)庫中cox1條形碼確認標本后，使用試劑盒從胸肌中提取總DNA用于后期測序實驗。線粒體基因組測序實驗由上海天昊生物完成，通過利用二代Illumina HiSeq2000 高通量測序平臺， 獲得高質量測序數(shù)據(jù)并成功獲得完整基因組序列，隨后完成基因組序列注釋、核苷酸多樣性及密碼子分析、系統(tǒng)發(fā)育樹構建和進化速率分析等內容。

 

部分研究結果速覽

 

圖1、Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia線粒體基因組圖譜。

圖2、Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia線粒體基因組中相對同義密碼子使用(RSCU)統(tǒng)計。

表3、Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia線粒體基因組的核苷酸組成和偏好性統(tǒng)計表

 

 

圖3、Astictopterus jama、Isoteinon lamprospilus和Notocrypta curvifascia線粒體基因組的tRNAs二級立體結構預測（部分）。

 

圖5、八種鞘翅目物種的遺傳距離和蛋白質編碼基因的非同義替換率(dN)與同義替換率(dS)之比。

 

圖6、由最大似然和貝葉斯法生成的系統(tǒng)進化樹。

鏈接：

葉綠體基因組研究連登Int J Mol Sci雜志（IF = 4.183）

白樺葉綠體基因組測序及其基因組織方式、RNA編輯、系統(tǒng)發(fā)育比較分析

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關于天昊

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