Oxyartes lamellatus（Phasmida: Lonchodidae: Necrosciinae）的完整线粒体基因组

《Microbiology Resource Announcements》：Complete mitochondrial genome of Oxyartes lamellatus (Phasmida: Lonchodidae: Necrosciinae)

本研究通过Illumina HiSeq 2500测序平台，完整测序并注释了Oxyartes lamellatus的线粒体基因组（16,291 bp），包含13个PCGs、2个rRNA和22个tRNA。AT含量高达79.9%，与鳞翅目昆虫特征一致，为系统发育研究提供新数据。

　　

摘要

新测序的Oxyartes lamellatus的基因组长度为16,291 bp，包含13个蛋白质编码基因（PCGs）、2个核糖体基因（rRNAs）和22个转运RNA基因（tRNAs）。该基因组的AT含量很高，占总长度的79.9%。

公告

Oxyartes lamellatus（Kirby, 1904）是一种体型相对粗壮的竹节虫，属于Oxyartes属（St?l, 1875）、Necrosciinae亚科、Lonchodidae科、Phasmida目。迄今为止，关于该物种及其属的研究主要集中在形态描述上，尚未有完整的线粒体基因组序列报道。因此，本研究对O. lamellatus的完整线粒体基因组进行了测序和注释。

我们在龙州县（22.523,697°N, 106.845,627°E, 海拔218米）采集了一只Oxyartes雌性个体，并根据其第五腹节背板上的突起、前胸背板上的刺以及前翅较小且不明显的特征将其鉴定为O. lamellatus（3）。我们将其保存在广西师范大学实验室中，使用100%乙醇和-4°C的条件进行保存。DNA提取采用TIANamp基因组DNA试剂盒（TIANGEN）从胸部和后腿肌肉中提取。经过质量控制后，筛选出有效的DNA样本并送至北京Berry Genomics公司，使用Illumina HiSeq 2500平台进行高通量测序，读长为150 bp的配对末端（PE）序列。每个样本共产生了770万（M）条PE序列，平均覆盖深度约为141,830×。使用fastq v.0.20.0软件过滤掉了phred质量低于且碱基数超过3的序列（4）。公司返回的数据在CLC Genomics Workbench 12软件中进行了标准化处理，以便后续分析的顺利进行。与NCBI中已发布的61个Gryllacrididae科线粒体基因组序列进行比对后，选择与新测序基因组相似度最高的序列作为参考。基于参考序列，使用NOVOplasty 4.2.1软件将新测序的基因组组装成环状线粒体DNA（6）。随后，利用Galaxy平台上的MITOS2软件（7）结合第五类无脊椎动物的遗传密码和RefSeq 89 Metazoa数据库对组装好的数据进行了注释，并使用MEGA V.11.0软件进行了校对，以确保蛋白质翻译的准确性，从而获得了O. lamellatus的标准化线粒体基因组数据（8）。

测序样本的完整线粒体基因组长度为16,291 bp，包含13个蛋白质编码基因（PCGs）、2个核糖体基因（rRNAs）和22个转运RNA基因（tRNAs）（图1）。所有13个蛋白质编码基因均以ATN（ATA、ATT、ATG）作为起始密码子。关于终止密码子，nad3使用TAG；cox1和cox2使用T（作为终止信号，可以通过多聚腺苷化形成完整的终止密码子）（9, 10），这与许多昆虫的情况相似（11）；其余基因使用TAA作为终止密码子。AT含量很高，达到79.9%，而GC含量仅为20.1%（表1），与其他竹节虫类似（12, 13）。RSCU值最高的密码子是UUA，表明其在同义密码子使用上具有最高的偏好。

图1

图1 使用Proksee软件（https://proksee.ca/）绘制了O. lamellatus的基因组图谱（14）。

表1

表1 O. lamellatus线粒体基因组各部分的长度和碱基组成比例

	长度（bp）	A%	T%	C%	G%	AT%	GC%	GT%	AT偏斜	GC偏斜
完整基因组	16,291	45.1	34.8	11.9	8.2	79.9	20.1	43	0.129	?0.179
蛋白质编码基因（PCGs）	11,103	35.8	43.4	10.3	10.5	79.2	20.8	53.9	?0.095	0.013
核糖体基因（rRNAs）	2,044	33.9	46.2	7	12.9	80.1	19.9	59.1	?0.155	0.297
转运RNA基因（tRNAs）	1,474	41.5	39.1	8.1	11.3	80.6	19.4	50.4	0.029	0.161

致谢

本研究由S.L.、Y.Q.、T.L.和X.B.共同完成。S.L.主要负责文章的整体设计，Y.Q.、T.L.和X.B.主要负责样本采集、实验、数据处理和校对工作。

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：32360126）的支持。