林业科学

作者：李心钰,钱铖,陶静*,宗世祥

单位：北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室　北京 100083

关键词：象甲科,长林小蠹,入侵害虫,线粒体基因组,系统发育分析

基金：国家重点研发计划项目“重大林草入侵生物扩张蔓延机制与高效防控技术研究”（2021YFD1400300）。

目的: 首次解析入侵害虫长林小蠹Hylurgus ligniperda线粒体基因组的序列和特征，在线粒体基因组学水平探讨长林小蠹与近缘物种的亲缘关系，丰富了象甲科昆虫线粒体基因组学数据的多样性，为推进我国重大林业检疫性害虫长林小蠹的分子鉴定、种群监测和管理提供数据支持。方法: 利用Illumina Novaseq 6000平台进行高通量测序，参考已发表的鞘翅目昆虫线粒体基因组数据，对组装好的长林小蠹线粒体基因组进行注释和特征分析；运用tRNA Scan-SE 2.0网络平台预测tRNA的二级结构；联合鞘翅目的23个物种，基于最大似然法重建长林小蠹及象甲科其他近缘物种的进化关系。结果: 1） 长林小蠹线粒体基因组全长为15912 bp，共编码37个基因：13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因，以及1个控制区。线粒体基因组全部37个基因的排序与昆虫祖先的线粒体基因排序一致。2） 碱基构成表现为明显的AT碱基偏向性，其中A + T碱基的含量为74.50%，G + C碱基的含量23.80%；AT偏斜值为0.06，GC偏斜值为-0.24。3） 除nad5基因外，所有蛋白质编码基因均具有标准的起始密码子ATN；全部蛋白质编码基因终止密码子为TAA或T。除trnS1外，长林小蠹线粒体基因组中tRNA的二级结构均为典型的三叶草形。4） 基于线粒体基因组和最大似然法以及贝叶斯混合异质性模型构建的系统发育关系支持本研究中象甲科4个亚科的单系性，其亲缘关系为 [粗喙象亚科Entiminae + （隐喙象亚科Cryptorhynchinae + 魔喙象亚科Molytinae） + 小蠹亚科Scolytinae）]。结论: 长林小蠹线粒体基因组结构保守，具有明显的AT碱基偏向性，蛋白质编码基因的起始子和终止子组成稳定。基于线粒体基因组重建的长林小蠹及象甲科其他近缘物种间的系统发育关系与形态学研究结果相互支持。

来源：2024年第8期

《林业科学》期刊编辑部

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