Aphlugiolopsis trapeziformis（直翅目：螽斯科：Meconematinae亚科）的完整线粒体基因组

《Microbiology Resource Announcements》：Complete mitochondrial genome of Aphlugiolopsis trapeziformis (Orthoptera: Tettigoniidae: Meconematinae)

本研究完成双翅目昆虫A. trapeziformis的线粒体基因组测序，揭示其基因组为16,766 bp的双链环状DNA，含37个典型基因及AT富集区，GC含量31%，终止密码子多样，为物种鉴定和分子进化研究提供重要数据。

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摘要

在这项研究中，我们确定并分析了Aphlugiolopsis trapeziformis的完整线粒体基因组。A. trapeziformis的线粒体基因组（长度：16,766 bp）是双链环状的。它包含37个典型的线粒体基因（13个蛋白质基因、22个tRNA和2个rRNA）以及一个大的非编码区域，该区域富含A-T碱基。

公告

Aphlugiolopsis被认为主要分布在中国南部（1, 2），目前共有七个物种（2, 3）。其中，Aphlugiolopsis trapeziformis（Cui & Bian, 2024）的雄性个体首次在中国云南省被发现（4）。其特征为体色黄褐色，头部背面有四条纵向的黑褐色条纹，前胸背板较短并有一条黑褐色的纵向条纹，鞘翅不超过腹部的顶端（4）。本研究获得的分子数据将有助于未来对该属的鉴定、群体遗传学和进化进行研究。

A. trapeziformis的标本采集于中国云南省盈江县通碧关（坐标：24.608 N, 97.585 E）。该标本保存在广西师范大学（GXNU）生命科学学院的绝对无水乙醇中。根据制造商的说明，使用TIANamp Genomic DNA Kit（TIANGEN）从标本的后腿肌肉组织中提取了总基因组DNA。利用MGIEasy Kit（MGI）构建了150个碱基对的配对末端文库，并在Illumina NovaSeq 6000（Illumina, Inc.）测序平台上生成了原始测序数据。原始数据通过fastp v.0.20.0进行了处理（5），包括去除接头和引物、过滤Phred质量低于Q5的读段以及过滤碱基数大于3的读段。最终得到了39,620,730个高质量、无杂质的读段。使用NOVOPlasty 4.3.3（6）组装器对线粒体基因组进行了组装，参数配置如下：组装类型=mito，基因组范围=14,000–18,000，k-mer大小=39，最大内存=16，并以Phlugiolopsis tuberculata（Xia & Liu, 1993）（7）（参考序列：NC_068779）为基准序列（8），使用CLC Genomics Workbench 12完成组装。组装后的序列通过MITOS 2.1.9（9）网络服务器进行了注释；起始密码子位置根据无脊椎动物线粒体遗传密码和Refseq 89 Metazoa（10）进行了确认，其他参数均采用MITOS的默认设置。线粒体基因组图谱使用Chloroplot 0.2.4（11）绘制。

测序结果

测序结果显示，该物种的完整线粒体基因组是一个闭合的双链环状DNA分子，总长度为16,766 bp。碱基组成分析表明，其腺嘌呤-胸腺嘧啶（AT）含量为69%，鸟嘌呤-胞嘧啶（GC）含量为31%，具有典型的AT富集特征。基因组包含37个标准线粒体基因和一个非编码调控区域（图1）。在线粒体基因组中，所有蛋白质编码基因的起始密码子都遵循ATN规则，除了nad1基因（起始密码子为TTG表1）。在13个蛋白质编码基因中，大多数以TAA终止，其中3个（ND1、ND3和COB）以TAG终止，另外4个（COX2、COX3、ND4和ND5）以T终止（T终止密码子在动物线粒体基因组中较为常见，mRNA通过添加3′端的A残基来完成12, 13）。A. trapeziformis的整个线粒体基因组序列与Phlugiolopsis tuberculata的基因组有89%的相似性。

图1 圆形图显示了标本的总基因组长度和GC含量。最内层的环标注了GC含量和转录方向；最外层的环显示了基因的分布。

基因	类型	起始位置	终止位置	长度（bp）	基因间区域长度（bp）	起始/终止密码子	转录方向
tRNA-Ile	tRNA	1	67	67	0	–a	正向
tRNA-Gln	tRNA	64	133	70	?4	–	反向
tRNA-Met	tRNA	141	205	65	7	–	正向
nad2	CDS	206	1,234	1,029	0	ATT/TAA	正向
tRNA-Trp	tRNA	1,232	1,299	68	?3	–	正向
tRNA-Cys	tRNA	1,291	1,357	67	?9	–	反向
tRNA-Tyr	tRNA	1,357	1,422	66	?1	–	反向
cox1	CDS	1,415	2,959	1,545	?8	ATT/TAA	正向
tRNA-Leu	tRNA	2,954	3,019	66	?6	–	正向
cox2	CDS	3,023	3,707	685	3	ATG/T	正向
tRNA-Lys	tRNA	3,707	3,777	71	?1	–	正向
tRNA-Asp	tRNA	3,776	3,842	67	?2	–	正向
atp8	CDS	3,843	4,007	165	0	ATT/TAA	正向
atp6	CDS	4,001	4,678	678	?7	ATG/TAA	正向
cox3	CDS	4,678	5,464	787	?1	ATG/T	正向
tRNA-Gly	tRNA	5,464	5,528	65	?1	–	正向
nad3	CDS	5,529	5,882	354	0	ATT/TAG	正向
tRNA-Ala	tRNA	5,887	5,951	65	4	–	正向
tRNA-Arg	tRNA	5,950	6,013	64	?2	–	正向
tRNA-Asn	tRNA	6,029	6,096	68	15	–	正向
tRNA-Ser	tRNA	6,098	6,165	68	1	–	正向
tRNA-Glu	tRNA	6,165	6,232	68	?1	–	正向
tRNA-Phe	tRNA	6,270	6,333	64	37	–	反向
nad5	CDS	6,334	8,065	1,732	0	ATT/T	反向
tRNA-His	tRNA	8,065	8,130	66	?1	–	反向
nad4	CDS	8,131	9,469	1,339	0	ATG/T	反向
nad4l	CDS	9,463	9,759	297	?7	ATG/TAA	反向
tRNA-Thr	tRNA	9,760	9,830	71	0	–	正向
tRNA-Pro	tRNA	9,829	9,894	66	?2	–	反向
nad6	CDS	9,896	10,423	528	1	ATA/TAA	正向
cob	CDS	10,423	11,559