枣叶卷蛾（Ancylis sativa，鳞翅目：卷蛾科）的完整线粒体基因组及其系统发育意义

《Mitochondrial DNA Part B》：The complete mitochondrial genome of jujube leaf roller, Ancylis sativa (Lepidoptera: Tortricidae) with phylogenetic implications

本研究测序并组装了毛虫蛾Ancylis sativa的完整线粒体基因组，揭示其基因组成、排列模式及AT富集区特征，并通过系统发育分析确认其与近缘种Ancylis unculana在Olethreutinae亚科中的亲缘关系。

　　在本研究中，我们成功地对一种重要的果树害虫——枣叶卷蛾（*Ancylis sativa*）的完整线粒体基因组进行了测序、组装和注释。该线粒体基因组是一个环状的双链分子，总长度为15,262个碱基对（bp），包含了37个基因，其中包括13个蛋白质编码基因（PCGs）、22个转运RNA（tRNA）基因以及2个核糖体RNA（rRNA）基因，此外还有一个非编码的AT富集区域。这些基因的排列方式与大多数鳞翅目昆虫的线粒体基因组相似，具有一定的保守性。基因组的平均碱基组成显示，腺嘌呤（A）占比为40.95%，胸腺嘧啶（T）为38.04%，胞嘧啶（C）为13.01%，鸟嘌呤（G）为8.00%，总的A+T含量达到了78.99%。这一偏倚的碱基组成在许多昆虫中较为常见，尤其是在线粒体基因组中，AT碱基对通常占据较大比例。

在基因组结构方面，研究发现*Ancylis sativa*的线粒体基因组中存在19个非编码的基因间间隔区域，这些区域的长度从1到57个碱基对不等，总长度为277个碱基对。同时，基因组中还存在9个重叠区域，总长度为31个碱基对。这些间隔和重叠区域的存在可能与基因调控、基因组的进化变化以及物种特异性特征有关。此外，AT富集区域位于*trnI*和*rrnS*基因之间，长度为242个碱基对，A+T含量高达94.63%。AT富集区域在昆虫线粒体基因组中通常具有较高的AT比例，可能与某些生物学功能或进化适应有关。

蛋白质编码基因（PCGs）在*Ancylis sativa*的线粒体基因组中表现出一定的特征。其中，*COX1*基因使用了独特的CGA起始密码子，而其余的PCGs则普遍采用标准的ATN起始密码子。例如，*ND6*使用ATA，*ND2*、*ND3*、*ND5*使用ATT，*ATP8*使用ATC，而*COX2*、*ATP6*、*COX3*、*ND4*、*ND4L*、*CYTB*、*ND1*使用ATG起始密码子。这些起始密码子的使用模式在昆虫中较为常见，但也可能反映出某些物种特异性。在终止密码子方面，大多数PCGs使用标准的TAN终止密码子，如TAA，但有三个PCGs（*COX2*、*ND5*和*ND4*）使用了不完整的T终止密码子。这种不完整的终止密码子在某些昆虫中也有所见，可能与基因表达的调控机制或基因组的进化有关。

转运RNA（tRNA）基因在*Ancylis sativa*的线粒体基因组中呈现出典型的结构特征。除了*trnS1*基因，其他所有tRNA基因都具有完整的cloverleaf结构，包括D臂、H臂和反向的TΨC臂。然而，*trnS1*基因缺少了D臂，这可能与某些特定的基因功能或进化过程有关。这种结构上的差异可能有助于理解不同物种在基因组结构上的演化路径。核糖体RNA（rRNA）基因在该线粒体基因组中同样具有重要的作用。*rrnL*（16S rRNA）基因长度为1356个碱基对，A+T含量为83.55%；而*rrnS*（12S rRNA）基因长度为781个碱基对，A+T含量为84.89%。这两个rRNA基因均编码在N链上，这在鳞翅目昆虫中较为常见。

在研究过程中，我们还对*Ancylis sativa*的线粒体基因组进行了系统发育分析，以揭示其在 Tortricidae 家族中的演化关系。我们选取了38个物种的线粒体基因组数据，包括36个 Tortricidae 家族的物种（其中包括*Ancylis sativa*）以及两个作为外群的物种：*Bombyx mori*（Bombycidae：Bombycinae）和*Mythimna separata*（Hadenidae：Hadeninae）。通过使用最大似然法（Maximum-Likelihood）并结合GTR+I+G模型，我们构建了系统发育树。分析结果显示，*Ancylis sativa*与*Ancylis unculana*在 Olethreutinae 亚科中表现出姐妹群关系，且在系统发育树上的Bootstrap值达到99，表明它们之间的亲缘关系非常紧密。这一发现为理解*Ancylis sativa*的进化历史提供了新的视角，并有助于进一步探讨其在该亚科中的演化地位。

在系统发育分析中，我们还发现*Ancylis sativa*与其他Tortricidae物种之间的分化模式。研究结果表明，Tortricidae家族的物种可以分为两个主要的演化分支，分别对应Tortricinae亚科和Olethreutinae亚科。*Ancylis sativa*与*Ancylis unculana*的姐妹群关系可能意味着它们在进化过程中经历了相似的适应机制或环境压力，这可能与其寄主专一性有关。由于*Ancylis sativa*仅寄生于枣树，因此其线粒体基因组的某些特征可能反映了对这种寄主植物的适应性演化。例如，基因组中AT富集区域的存在可能与提高代谢效率或适应性相关。

此外，系统发育分析还揭示了不同物种之间的演化关系。通过比较不同Tortricidae物种的线粒体基因组，我们能够识别出某些保守的基因排列模式，同时也发现了一些物种特异性的变化。例如，*Ancylis sativa*的线粒体基因组在PCGs的排列方式上与大多数鳞翅目昆虫相似，但其某些tRNA基因的结构特征则有所不同。这些变化可能与物种的分化过程、环境适应性或基因组的演化速率有关。通过进一步研究这些基因组特征，我们有望更深入地理解*Ancylis sativa*的演化历史，并为相关的生物分类学和系统发育研究提供新的依据。

本研究的成果不仅填补了*Ancylis sativa*线粒体基因组数据的空白，也为进一步研究其演化机制和地理分布提供了重要的分子基础。线粒体基因组在系统发育分析中具有较高的信息量，因为其基因排列、碱基组成和某些特定基因的存在或缺失往往能够反映物种之间的亲缘关系。因此，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据为相关研究提供了宝贵的资源，有助于揭示其在Tortricidae家族中的演化地位，并为后续的分子标记研究提供支持。

在实际应用方面，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据可以用于开发更精确的分子标记，以辅助其种群结构分析、遗传多样性研究以及分类学鉴定。由于线粒体基因组具有母系遗传的特性，因此其数据在追踪种群扩散和演化过程中具有独特的优势。此外，这些数据还可以用于比较不同Tortricidae物种的线粒体基因组，以揭示其演化模式和基因组的适应性变化。例如，某些物种的线粒体基因组可能具有更高的AT比例，这可能与其代谢需求或环境适应性有关。

本研究的成果也对农业害虫的管理提供了新的思路。通过了解*Ancylis sativa*的基因组特征，研究人员可以更准确地评估其遗传多样性，从而制定更有效的害虫防控策略。此外，系统发育分析的结果表明，*Ancylis sativa*与*Ancylis unculana*的亲缘关系非常紧密，这可能意味着它们在生态习性和寄主选择上存在相似性。因此，针对*Ancylis unculana*的防治措施可能在一定程度上适用于*Ancylis sativa*，从而提高防治效率并减少对环境的负面影响。

此外，本研究的系统发育分析结果还表明，Tortricidae家族的物种在演化过程中可能经历了不同的分化路径。例如，某些物种的线粒体基因组可能具有较高的AT比例，而另一些则可能表现出不同的碱基组成模式。这些差异可能与物种的地理分布、生态环境或遗传结构有关。因此，通过比较不同物种的线粒体基因组，研究人员可以更深入地理解Tortricidae家族的演化历史，并为相关的生物分类学和生态学研究提供支持。

在数据共享方面，本研究的线粒体基因组数据已上传至GenBank数据库，其访问编号为OQ865260。这一数据的公开有助于其他研究人员获取相关信息，从而进行进一步的分析和研究。此外，相关的生物项目编号（PRJNA1207775）、生物样本编号（SAMN46143736）以及SRA编号（SRR31924333）也已记录，以确保数据的可追溯性和可重复性。这些数据的共享不仅促进了科学研究的透明度，也为后续的基因组研究提供了宝贵的资源。

本研究的成果还可能对分子生物学和系统发育学领域产生更广泛的影响。线粒体基因组作为研究物种演化的重要工具，其数据的获取和分析能够帮助研究人员更好地理解物种之间的亲缘关系以及演化路径。此外，这些数据还可以用于开发新的分子标记，以辅助种群结构分析、遗传多样性研究以及分类学鉴定。因此，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据不仅具有重要的科学价值，也为农业害虫的管理提供了新的视角。

在研究过程中，我们采用了多种技术手段，包括高通量测序、基因组组装和注释，以及系统发育分析。这些技术的结合使得我们能够更全面地了解*Ancylis sativa*的线粒体基因组特征，并揭示其在Tortricidae家族中的演化关系。此外，研究结果还表明，*Ancylis sativa*的线粒体基因组在某些方面与其他Tortricidae物种相似，但在其他方面则表现出独特的特征。这些特征可能与物种的生态适应性、遗传结构或进化速率有关，因此值得进一步研究。

本研究的成果还可能对未来的基因组研究提供新的方向。随着高通量测序技术的不断发展，越来越多的昆虫线粒体基因组数据被获取和分析，这为系统发育学和演化生物学研究提供了更丰富的数据资源。此外，这些数据还可以用于比较不同物种的基因组结构，以揭示其演化模式和适应性特征。因此，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据不仅具有重要的科学价值，也为相关领域的研究提供了新的基础。

在实际应用方面，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据可以用于开发新的分子标记，以辅助其种群结构分析、遗传多样性研究以及分类学鉴定。这些分子标记可以用于追踪害虫的扩散路径，评估其种群动态，并制定更有效的防控策略。此外，这些数据还可以用于比较不同Tortricidae物种的线粒体基因组，以揭示其演化模式和适应性特征。因此，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据不仅具有重要的科学价值，也为农业害虫的管理提供了新的视角。

本研究的成果还可能对未来的分子生物学和系统发育学研究产生深远影响。随着对线粒体基因组的深入研究，越来越多的物种演化模式被揭示，这为理解生物多样性和生态适应性提供了新的依据。此外，这些数据还可以用于开发新的基因组分析方法，以提高研究的准确性和效率。因此，*Ancylis sativa*的线粒体基因组数据不仅具有重要的科学价值，也为相关领域的研究提供了新的基础。

总之，本研究通过对*Ancylis sativa*的线粒体基因组进行测序、组装和注释，不仅填补了该物种线粒体基因组数据的空白，还为理解其在Tortricidae家族中的演化关系提供了新的视角。这些数据的获取和分析有助于进一步研究该物种的生物学特性、种群动态以及分类学地位，同时也为农业害虫的管理提供了新的思路。此外，这些数据还可以用于比较不同物种的线粒体基因组，以揭示其演化模式和适应性特征。因此，本研究的成果不仅具有重要的科学价值，也为相关领域的研究提供了新的基础。