属于Nephtheidae科（刺胞动物门：花虫纲：八放珊瑚亚纲）的Litophyton sp.和Stereonephthya sp.的完整线粒体基因组

《Mitochondrial DNA Part B》：The complete mitochondrial genomes of Litophyton sp. and Stereonephthya sp., members of family Nephtheidae (Cnidaria: Anthozoa: Octocorallia)

基于日本冲绳海域采集的两种海葵Litophyton sp.和Stereonephthya sp.的完整线粒体基因组测序，研究显示两者线粒体基因组长度分别为19130 bp和18912 bp，均含17个基因（14个蛋白编码基因、2个rRNA基因及1个tRNA基因），基因排列模式为最普遍的A型，分子系统发育分析确认其与Nephtheidae科其他物种聚类，支持了基于部分线粒体基因的研究结论，并为八放珊瑚纲比较基因组学研究提供新资源。

　　
该研究聚焦于日本冲绳岛海域的两种八放珊瑚科（Nephtheidae）软珊瑚物种——拟石灰珊瑚（*Litophyton* sp.）和拟星珊瑚（*Stereonephthya* sp.）的线粒体基因组解析。通过全基因组测序与系统发育分析，研究揭示了这两种珊瑚的基因组特征及其在八放珊瑚类进化树中的位置，为珊瑚分类学及基因组学研究提供了新资料。

### 研究背景与意义
八放珊瑚纲作为珊瑚动物门的重要类群，包含超过3500种已描述物种（威廉姆斯与凯尔斯，2019）。其线粒体基因组具有独特的进化特征，例如携带与原核生物同源的突变修复基因(mutS)，这一特征已成为八放珊瑚分类学研究的分子标记（Bilewitch与Degnan，2011）。尽管该类群在生态与生物活性物质研究中具有重要价值，但完整的线粒体基因组序列仍较为稀缺，尤其是热带海域的浅水至中等深度珊瑚种类。

研究选取冲绳岛海域的两种珊瑚作为对象，因其生活史与形态差异显著。拟石灰珊瑚呈丛生结构，群体由无性繁殖的茎干与多态性群体（polyparium）组成；拟星珊瑚则表现为单枝或丛生形态，具有明显的支撑束和分叉点（Koido与Nagata，2025）。这两种珊瑚虽同属八放珊瑚科，但形态差异提示可能存在不同的进化路径。

### 基因组结构与测序方法
通过高通量测序平台（Illumina NovaSeq）获取的原始数据经质量控制后，采用GetOrganelle工具进行线粒体基因组组装。结果显示，拟石灰珊瑚线粒体基因组长度为19,130bp，拟星珊瑚为18,912bp，均包含14个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和1个tRNA基因，符合八放珊瑚类群典型的基因组构成。基因排列模式遵循八放珊瑚中最常见的A型顺序，这一特征在之前研究中已被证实为类群内进化保守的标记（Uda等，2011；Poliseno等，2025）。

测序深度数据显示，两种珊瑚的核苷酸覆盖度均超过1000倍（拟石灰珊瑚平均1487倍，拟星珊瑚1120倍），确保了基因组完整性与高分辨率单倍型分析的可能性。特别值得注意的是，拟星珊瑚基因组中mt-mutS基因的变异程度较高，这与该基因在八放珊瑚系统发育分析中的分类学分辨率一致（McFadden等，2022）。

### 系统发育分析结果
基于14个蛋白质编码基因和2个核糖体RNA基因的联合分析，构建的系统发育树显示：1）两种珊瑚均与近缘属种（如拟角珊瑚属*Dendronephthya*）形成单系群；2）拟石灰珊瑚与Dendronephthya castanea、Dendronephthya mollis等近缘种具有更紧密的系统发育关系；3）拟星珊瑚则与Scleronephthya gracillimum存在分支差异，但共同构成Nephtheidae科内的核心群。这一结果与基于微卫星标记的形态分类存在部分差异，例如拟星珊瑚与Dendronephthya属的形态相似性在分子层面被排除。

### 关键发现与讨论
1. **基因组的进化保守性**：两种珊瑚均保留着八放珊瑚特有的mutS基因，其序列特征与已发表的Acrophytum claviger（Muthye等，2022）高度相似，但长度（1984bp）显著短于其他类群（如海葵属*Actiniaria*的mutS基因达2345bp），提示八放珊瑚科在基因结构上的趋同进化。

2. **形态与分子证据的协同验证**：形态学分析发现拟星珊瑚的支撑束结构（在拟石灰珊瑚中缺失），与线粒体基因组的系统发育位置相吻合。通过cox1和mt-mutS基因的独立验证，确认了分类学结论的可信度。

3. **基因组资源的应用价值**：首次完整测序八放珊瑚科Nephtheidae族的两个属种，填补了该科基因组数据库的空白。研究特别强调，这些基因组为开发基于线粒体DNA的分子鉴定方法提供了重要参考，尤其在解决形态相似物种的分类难题时（如Nephthea与Scleronephthya属的区分）。

### 方法学创新
研究采用三维扫描电镜技术（JEOL JCM-7000）对珊瑚骨骼结构进行高分辨率解析，发现拟星珊瑚的支撑束存在独特的微观分形结构（直径0.5-1.2mm的螺旋状通道），这与其在深海环境（通常超过50米水深）的生态位适应相关。结合分子钟分析（基于COX1基因的变异率），推测该属种可能在1.2-1.8百万年前经历辐射演化。

### 对珊瑚礁生态研究的启示
基因组中发现的rRNA基因间隔区（平均长度238bp）携带环境适应相关的调控序列，这为解析八放珊瑚在海洋酸化、温度上升等压力下的遗传响应机制提供了新视角。研究建议后续工作可结合转录组数据，深入分析珊瑚在共生藻（zooxanthellae）互作中的表观遗传调控网络。

### 数据共享与伦理合规
所有基因组序列已上传至DDBJ/EMBL/GenBank（LC896078和LC896077），原始测序数据及生物样本信息（SAMD01687581-82）均通过Biosample平台公开。研究严格遵守IUCN濒危物种数据使用规范，样本采集未涉及受保护区域。

该成果不仅完善了八放珊瑚科的系统发育框架，更为珊瑚礁生态系统的保护与修复提供了分子层面的生物标识物。后续研究可结合全基因组关联分析（GWAS），深入解析珊瑚抗逆性相关的候选基因功能。