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天昊客户新文:利用线粒体基因组测序研究弄蝶科进化


    西北农林大学植保资源与病虫害治理教育部重点实验室近期发表了利用线粒体基因组来探讨弄蝶科(鳞翅目)进化的研究文章。在这项研究中天昊生物有幸承担了线粒体基因组的检测和部分生信分析工作。在恭喜客户发表文章同时,我们也来简单了解一下本篇文章。

题目The mitochondrial genomes of three skippers: Insights into the evolution of the family Hesperiidae (Lepidoptera) 三种弄蝶的线粒体基因组:对弄蝶科(鳞翅目)进化的见解
发表期刊Genomics  
发表时间2020-1  
影响因子3.16

本研究介绍

    为了进一步了解线粒体基因组结构的进化,研究者对Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia三种弄蝶的线粒体基因组进行了测序,并利用29个弄蝶科样本线粒体基因组序列进行了系统发育重建。Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia三种弄蝶的线粒体基因组的大小分别为15,430、15,430和15,546 bp。全部包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和一个富含A + T的区域。核苷酸组成具有A + T偏向性,并且大多数蛋白质编码基因表现出负的AT偏斜,这反映在核苷酸组成、密码子和氨基酸使用上。富含A + T的区域由非重复序列组成,包括基序ATAGA,随后是poly-T延伸,一个微卫星样元件位于ATTTA基序旁边,一个poly-A位于tRNAs附近。尽管大多数基因是在强纯化选择下进化的,但整个nad基因家族(尤其是nad6)表现出某种程度的宽松纯化选择,而atp8是个例外。几个不同的方法研究结果一致地表明,nad6atp8nad4是该家族中相对快速进化的基因,这可能在将来的系统发育、群体遗传学和物种鉴定研究中有所应用。对于弄蝶科的系统发育分析,我们检测了几个数据集,发现包含所有37个基因的数据集得到了最高的节点支持,表明包含RNAs改善了系统发育信号。结果表明,Euschemoninae、Heteropterinae和Coeliadinae是单系的,具有很强的节点支持的,而Pyrginae和Eudaminae是侧系的。最后,研究者确认了A. jamaI. lamprospilus的近缘关系。
 
材料和方法
 
    从野外捕获完整的标本后,立即保存在100%乙醇中。通过形态学及利用BOLD数据库中cox1条形码确认标本后,使用试剂盒从胸肌中提取总DNA用于后期测序实验。线粒体基因组测序实验由上海天昊生物完成,通过利用二代Illumina HiSeq2000 高通量测序平台, 获得高质量测序数据并成功获得完整基因组序列,随后完成基因组序列注释、核苷酸多样性及密码子分析、系统发育树构建和进化速率分析等内容。
 
部分研究结果速览
 
 
图1、Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia线粒体基因组图谱。
 


 
表2、Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia线粒体基因组注释表。
 
 
图2、Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia线粒体基因组中相对同义密码子使用(RSCU)统计。
 
表3、Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia线粒体基因组的核苷酸组成和偏好性统计表
 
 
 
图3、Astictopterus jamaIsoteinon lamprospilusNotocrypta curvifascia线粒体基因组的tRNAs二级立体结构预测(部分)。
 


 
图5、八种鞘翅目物种的遗传距离和蛋白质编码基因的非同义替换率(dN)与同义替换率(dS)之比。
 
 
图6、由最大似然和贝叶斯法生成的系统进化树。

链接:
叶绿体基因组研究连登Int J Mol Sci杂志(IF = 4.183)
白桦叶绿体基因组测序及其基因组织方式、RNA编辑、系统发育比较分析
天昊客户动植物叶绿体/线粒体测序文章发不停
叶绿体基因组测序及其在系统发育和物种鉴定中的应用进展
基于下一代测序技术对痛风患者线粒体基因组分析
 
关于天昊
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