-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
来自东海的Glabracollonia laevigata（腹足纲：旋螺总科：Colloniidae科）完整线粒体基因组的特征分析与系统发育研究
《Mitochondrial DNA Part B》：Characterization and phylogenetic analysis of the complete mitochondrial genome of Glabracollonia laevigata (Gastropoda: Trochida: Colloniidae) from East China Sea
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年03月16日 来源：Mitochondrial DNA Part B 0.5
编辑推荐：
本研究首次完整描述了东中国海沉木中Glabracollonia laevigata的线粒体基因组，包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和23个tRNA基因，揭示Colloniidae与Phasianellidae亲缘关系更近，为沉木生态系统多样性研究提供新资源。
有机沉降物在化学共生软体动物从浅海向深海进化过程中起着重要作用。探索它们的遗传特征对于阐明适应机制至关重要。在这里，我们报告了首次获得的Glabracollonia laevigata（Colloniidae科）的完整线粒体基因组，该样本采集自东海200米深处的沉木中。该基因组为环状，长度为18,056 bp，平均测序深度为6847×，包含13个蛋白质编码基因（PCGs）、2个rRNA基因和23个tRNA基因，其中包括一个重复的trnY基因。核苷酸组成以A + T为主（69.0%）。除了nad6（GTG）和nad4L（ATA）外，大多数PCGs以ATG作为起始密码子，并且都以TAA或TAG结尾。密码子使用分析显示，在第三个密码子位置上A和U的使用频率较高。基于串联PCGs的系统发育分析，采用贝叶斯推断和最大似然法，强烈支持Colloniidae与Phasianellidae之间的密切关系，这与近期研究结果一致。这些发现为Colloniidae在Trochoidea超科中的系统发育位置提供了新的见解，同时也有助于更广泛地理解有机沉降物生态系统中的生物多样性和进化适应。
Colloniidae科包含小型腹足类动物，长期以来被认为与体型较大的Turbinidae科关系密切（Poppe等人，引用2023）。在一些早期研究中，Colloniidae被视为Turbinidae科的一个亚科（Williams和Ozawa，引用2006）。根据Bouchet等人提出的分类框架（引用2017），Colloniidae与Turbinidae以及其他十一个现存科一起被归类在Trochoidea超科中。最近的分子证据进一步明确了Trochoidea内部的系统发育关系，一致表明Colloniidae、Phasianellidae和Areneidae形成了一个独立的支系（Williams和Ozawa，引用2006；Gong等人，引用2025）。
Colloniidae科的物种在东海的沉木中相对常见。对Colloniidae的研究有助于我们更好地理解有机沉降物生态系统，这些生态系统在深海化能生态系统中的生物多样性和进化过程中起着重要作用。然而，到目前为止，GenBank中只有两个Colloniidae物种的线粒体基因组序列，包括本研究中的序列，而且这些基因组尚未在任何经过同行评审的出版物中正式描述。在这项研究中，我们首次报道了Glabracollonia laevigata（G. B. Sowerby III，1914）的线粒体基因组，为未来研究有机沉降物生物的系统发育和进化适应提供了新的基因组资源。
一个Glabracollonia laevigata标本是从东海200米深的沉木中用拖网船采集的（26°20′N, 123°50′E），随后在-60°C下保存（）。该物种由Huang Shih I根据形态特征鉴定。标本存放在自然资源部第三海洋研究所的标本库中，编号为TIO202410DHSW01G1（标本联系人：Yang Yan，yangyanyan@tio.org.cn）。
图1. Glabracollonia laevigata的标本照片。比例尺 = 1 mm。照片由Qiong Wu拍摄。
使用Qiagen DNeasy Blood & Tissue Kit按照制造商的协议从足部肌肉组织中提取了总基因组DNA。
为了进行下一代测序，总基因组DNA被送往Novogene有限公司（中国北京）进行文库制备和高通量测序。文库的平均插入长度约为300 bp，并在Illumina PE150平台上进行测序，产生了150 bp的配对末端读段。使用FastQC（Andrews，引用2010）评估了原始测序读段的质量。线粒体基因组使用MitoZ（Meng等人，引用2019）进行组装和注释。通过与近缘物种的比较验证了蛋白质编码基因（PCGs）的边界，而tRNA基因则使用tRNAscan-SE（Chan等人，引用2021）进行校正。计算了GC含量和GC偏斜，并使用Proksee（Grant等人，引用2023）生成了环状基因组图。
为了进行系统发育重建，我们从GenBank中选择了15种Trochoidea物种，以及本研究新获得的G. laevigata序列。选择这些物种的标准是每个分类单元在GenBank中至少有两个线粒体基因组序列，以确保物种鉴定的准确性。除了这些内群分类单元外，还包含了一个Haliotis virginea Gmelin, 1791的线粒体基因组作为外群。对于每个物种，将13个PCGs串联起来用于系统发育重建。使用MAFFT（Katoh和Standley，引用2013）进行多重序列比对，并使用Gblocks（Talavera和Castresana，引用2007）修剪了模糊对齐的区域。串联工作在PhyloSuite（Zhang等人，引用2020）中完成。
分区方案和替换模型使用ModelFinder（Kalyaanamoorthy等人，引用2017）在贝叶斯信息准则下为最大似然（ML）和贝叶斯推断（BI）分析选择。BI树在MrBayes v3.2.6（Ronquist等人，引用2012）中推断，采用分区模型进行了2000,000代的两次并行运行，并丢弃了前25%的数据作为燃烧期。ML分析在IQ-TREE（Nguyen等人，引用2015）中进行，使用边缘链接的分区模型和2000次超快自助复制（Minh等人，引用2013）、近似贝叶斯检验（Anisimova等人，2011）和Shimodaira–Hasegawa–类似近似似然比检验（Guindon等人，引用2010）。
系统发育树使用itol（可在https://itol.embl.de/获取）查看和编辑，依据（Letunic和Bork，引用2021）。
Glabracollonia laevigata的完整线粒体基因组平均测序深度为6847×（补充图1）。该基因组为环状，总长度为18,056 bp，包含13个蛋白质编码基因（PCGs）、2个rRNA基因和23个tRNA基因（）。与典型的后生动物线粒体基因组相比，它多了一个重复的trnY（GUA）。除了atp6之外，其余12个PCGs都位于重链上。核苷酸组成为A（30.5%）、T（38.5%）、C（13.8%）和G（17.3%）。ATG是最常见的起始密码子，有两个例外：nad6以GTG开始，nad4L以ATA开始。所有PCGs都以TAA或TAG结尾。
图2. Glabracollonia laevigata的线粒体基因组图。环状图显示了蛋白质编码基因（CDS）、tRNAs、rRNAs、GC含量和GC偏斜，颜色编码的注释表示功能类别。
生物通微信公众号
知名企业招聘
