Atteva charopis 的比較線粒體基因組研究及系統(tǒng)發(fā)育分析

林興雨 宋南

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，鄭州 450046）

巢蛾總科（Yponomeutoidea）是鱗翅目（Lepidop?tera）早期衍生的一個(gè)類(lèi)群，全世界范圍內(nèi)共分布11個(gè)科約1 800 個(gè)種，其中溫帶地區(qū)分布較多［1-2］。近年來(lái)，由于巢蛾總科是鱗翅目中最早進(jìn)化取食草本和灌木等植物的一個(gè)類(lèi)群，常被用于鱗翅目昆蟲(chóng)與植物互作的相關(guān)研究［3-4］。巢蛾總科中的某些種群會(huì)嚴(yán)重危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，屬于重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。例如蔬菜上危害較為嚴(yán)重的小菜蛾（Plutella xylostella），其爆發(fā)期會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失［5］。此外，巢蛾總科中一些物種的幼蟲(chóng)以當(dāng)?shù)刂脖簧踔辆坝^植物為食，導(dǎo)致樹(shù)木提前落葉甚至衰亡［6-7］。然而，目前對(duì)于巢蛾總科的系統(tǒng)學(xué)的研究相對(duì)較少，對(duì)其生物多樣性了解不足。因此，對(duì)巢蛾總科進(jìn)行深入的系統(tǒng)發(fā)育研究具有重要的科學(xué)意義。

隨著高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，越來(lái)越多的昆蟲(chóng)線粒體基因組被成功測(cè)序并獲得。迄今為止，共公布了約19 萬(wàn)條昆蟲(chóng)部分或完整的線粒體基因組數(shù)據(jù)。線粒體基因組是一條環(huán)狀、雙鏈、閉合的DNA 分子，平均長(zhǎng)度約為15 000-18 000 bp，通常由13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因（13 PCGs）、24 個(gè)RNA 編碼基因（rrnL、rrnS和22 個(gè)tRNA 基因）和一段非編碼控制區(qū)組成［8］。線粒體基因組數(shù)據(jù)具有母系遺傳、基因組組織結(jié)構(gòu)保守以及進(jìn)化速率快等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，常作為一種分子遺傳標(biāo)記廣泛應(yīng)用于昆蟲(chóng)分子系統(tǒng)學(xué)、系統(tǒng)地理學(xué)和種群遺傳學(xué)等研究［9-12］。截至2023 年2 月，GenBank 中僅注釋和釋放了1 個(gè)Atteva屬的完整線粒體基因組數(shù)據(jù)。有限的線粒體基因組數(shù)據(jù)在一定程度上制約了從線粒體基因組角度深入研究巢蛾總科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。

Atteva charopis在1903 年被Turner 首次命名（https://www.biodiversitylibrary.org/item/30143#page/96/mode/2up）。A. charopis成蟲(chóng)的前翅呈深橙色，分布有白色斑點(diǎn)；后翅為黃色，在翅尖的部位有暗到深棕色的陰影；翅展大約2.5 cm。目前暫未有對(duì)A.charopis生物學(xué)習(xí)性和系統(tǒng)發(fā)育等的研究報(bào)道。本研究利用高通量測(cè)序技術(shù)首次獲得并注釋了巢蛾總科中斑巢蛾科（Attevidae）的一個(gè)物種A. charopis完整的線粒體基因組數(shù)據(jù)，分析預(yù)測(cè)了線粒體基因組核苷酸堿基組成、密碼子使用頻率的情況以及轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 的二級(jí)結(jié)構(gòu)等，同時(shí)詳細(xì)描述了巢蛾總科的蛋白質(zhì)編碼基因的進(jìn)化速率、核苷酸多樣性、線粒體基因重排等。此外，以GenBank 中已經(jīng)釋放的巢蛾總科中5 個(gè)科的10 個(gè)物種的線粒體基因組數(shù)據(jù)（Acrolepiopsis assectella、Prays oleae、Atteva aurea、Scythropia crataegella、Leucoptera malifolie、Lyonetia clerkella、Plutella armoraciae、Plutella porrectella、Plutella australiana和Plutella xylostella）為內(nèi)群，以2 個(gè)谷蛾總科（Tineoidea）（Phyllocnistis citrella和Caloptilia theivora）物種的線粒體基因組數(shù)據(jù)為外群進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析（表1），并分別利用線粒體基因組中13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸序列和氨基酸序列重建巢蛾總科內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系以及A. charopis的系統(tǒng)發(fā)育位置。這些結(jié)果為深入了解巢蛾總科和A. charopis的系統(tǒng)發(fā)育提供了寶貴的線粒體基因組數(shù)據(jù)。

表1 本研究中用于構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)的物種樣本信息Table 1 Species sample information used in the phylogenetic tree construction in this study

1 材料與方法

1.1 材料

2022 年8 月，從河南省平頂山市（33°47'N,112°19'E）采集A. charopis成蟲(chóng)標(biāo)本。隨后將采集后的標(biāo)本浸泡在100%無(wú)水乙醇中并保存在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院標(biāo)本館的?20℃超低溫冰箱內(nèi)備用。

1.2 方法

1.2.1 DNA 提取 根據(jù)動(dòng)物基因組DNA 提取試劑盒（TIANamp Genomic DNA Kit, China）中的操作步驟，提取A. charopis成蟲(chóng)胸部肌肉組織的總DNA。使用NanoDrop 2000 分光光度計(jì)和1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)提取的總DNA 的質(zhì)量和濃度。

1.2.2 高通量測(cè)序與線粒體基因組組裝 首先將檢測(cè)質(zhì)量合格且濃度大于20 ng/μL 的DNA 送至河南微智因科技股份有限公司構(gòu)建350 bp 的小片段文庫(kù)；然后使用MGI 2000 測(cè)序平臺(tái)對(duì)所構(gòu)建的小片段測(cè)序文庫(kù)進(jìn)行雙末端（2 × 150 bp PE）測(cè)序；最后將下機(jī)的原始數(shù)據(jù)去除接頭，刪除低質(zhì)量的reads，并利用NGS QC Toolkit v2.3.3 軟件的默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行質(zhì)控［13］，獲得clean reads。接著利用GetOrganelle v1.7.5.2 軟件［14］中?F animal_mt 參數(shù)對(duì)質(zhì)控后的clean reads 進(jìn)行線粒體基因組的組裝和拼接，最終獲得高質(zhì)量線粒體基因組全序列。

1.2.3 線粒體基因組的注釋和分析 將組裝得到的A. charopis的線粒體基因組數(shù)據(jù)在MITOS［15］在線網(wǎng)站上進(jìn)行初步的功能注釋?zhuān)唧w參數(shù)設(shè)置為：Genetic Code：05?inverterbrate；Reference：RefSeq 89Metazoa；其余參數(shù)設(shè)置均為默認(rèn)。通過(guò)MITOS 預(yù)測(cè)22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)近緣種線粒體基因組的序列比對(duì)驗(yàn)證后，手動(dòng)矯正13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因、rrnL和rrnS核糖體基因和22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 的基因邊界，獲得注釋好的線粒體基因組序列。然后，將注釋好的線粒體基因組序列上傳至NCBI并獲得GenBank 登陸號(hào)（OQ130005）。利用MEGA 11.0［16］軟件分別進(jìn)行分析和計(jì)算A. charopis線粒體基因組所有的蛋白質(zhì)編碼基因的堿基組成以及密碼子的使用頻率情況，并利用Kimura?2?Parameter 模型計(jì)算A. charopis與巢蛾總科的其他10 個(gè)物種之間的種間遺傳距離。此外，根據(jù)AT?skew =（A-T）/（A+T）和GC?skew =（G-C）/（G+C）公式分別計(jì)算位于正負(fù)鏈上的蛋白質(zhì)編碼基因、核糖體RNA 基因、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因以及整個(gè)線粒體基因組的AT 偏倚和GC 偏倚［17］。使用DnaSP v5.10.01［18］計(jì)算巢蛾總科的蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸多樣性（nucleotide diversity）以及非同義進(jìn)化率non?synonymous（Ka）和同義進(jìn)化率synonymous（Ks）的比值。

1.2.4 多序列比對(duì) 利用MAFFT 軟件中的E?INS?I策略分別對(duì)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行序列比對(duì)［19］。使用trimAl v1.4 對(duì)序列中比對(duì)質(zhì)量差的序列片段進(jìn)行修剪、刪除和對(duì)齊［20］。最后，使用FASconCAT?G_v1.04 進(jìn)行串聯(lián)得到建樹(shù)所需的數(shù)據(jù)矩陣［21］。本研究用于構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育分析的數(shù)據(jù)矩陣包括13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸序列以及氨基酸序列構(gòu)建的數(shù)據(jù)矩陣。

1.2.5 系統(tǒng)發(fā)育分析 采用IQ?TREE 2.0.6［22］中最大似然法（maximum likelihood）對(duì)13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，其中根據(jù)貝葉斯信息算法（BIC）篩選的最適系統(tǒng)發(fā)育模型為GTR+F+I+G4，另外使用自舉檢驗(yàn)置信度評(píng)估系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的節(jié)點(diǎn)支持率（運(yùn)行次數(shù)設(shè)置為10 000）。接著運(yùn)用MrBayes v3.2 中的貝葉斯法對(duì)13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸數(shù)據(jù)矩陣做系統(tǒng)發(fā)育分析［23］。其中設(shè)置4 條蒙特卡羅馬爾柯夫鏈（Markov Chain Monte Carlo, MCMC），同時(shí)運(yùn)行1×108代，每運(yùn)行完1 000 代隨機(jī)進(jìn)行抽樣一次，丟棄25%的老化樹(shù)。最后獲得多數(shù)一致樹(shù)，使用后驗(yàn)概率值評(píng)估分枝支持度。

2 結(jié)果

2.1 線粒體基因組分析

采用OGDRAW Version 1.1［24］在線繪制A.charopis的線粒體基因組圖（圖1）。A. charopis的線粒體基因序列全長(zhǎng)為15 163 bp，其中A、T、G 和C含量分別為39.60%、41.55%、7.58%和11.27%。該線粒體基因組由37 個(gè)基因（13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因、2 個(gè)核糖體RNA 基因和22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因）和1個(gè)非編碼控制區(qū)組成（表2）。

圖1 A. charopis 線粒體基因組結(jié)構(gòu)Fig. 1 Structure of A. charopis mitochondrial genome

表2 A. charopis 線粒體基因組注釋Table 2 Annotation of A. charopis mitochondrial genome

在A. charopis的線粒體基因組結(jié)構(gòu)中，4 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和8 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因以及2 個(gè)核糖體RNA 基因位于L 鏈（light strand）；剩余的9 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和14 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因位于H 鏈（heavy strand）。非編碼控制區(qū)位于rrnS和trnI之間，長(zhǎng)度為426 bp，其A、T、G 和C 含量分別為44.37%、52.11%、1.41%和2.11%。A. charopis位于正鏈的蛋白質(zhì)編碼基因、負(fù)鏈的蛋白質(zhì)編碼基因、負(fù)鏈的核糖體RNA 基因、正鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因、負(fù)鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因和整個(gè)線粒體基因組均具有較高的AT含量，AT 含量在78.3%-85.1%范圍內(nèi)，具有較高的AT 含量。其中位于負(fù)鏈的核糖體RNA 基因最高為85.1%，位于正鏈的蛋白質(zhì)編碼基因最低為78.3%。AT 偏倚和GC 偏倚分別在?0.171-0.04 和?0.196-0.425范圍內(nèi)（表3）。

表3 A. charopis 的核苷酸組成和偏倚Table 3 Nucleotide composition and skewness of the A.charopis mitochondrial genome

2.2 蛋白質(zhì)編碼基因分析

A. charopis的13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的起始密碼子中，除cox1利用CGA 開(kāi)頭外，其余12 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因都是以ATN（ATT、ATA 和ATG）作為起始密碼子。4 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因（cox2、nad5、nad4和nad6）使用不完整的終止密碼子T 或TA 結(jié)尾，剩余9 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因都是以完整的終止密碼子TAA 或TAG 結(jié)尾。在所有蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸使用中，蘇氨酸（Thr）使用頻率最高為41.54%，其次為丙氨酸（Ala）和半胱氨酸（Cys），使用頻率分別為39.59%和11.27%，甘氨酸（Gly）使用頻率最低，為7.58%，其余氨基酸均未使用。A. charopis線粒體基因組的相對(duì)密碼子使用頻率見(jiàn)表4，密碼子使用次數(shù)最多的是UUU 共使用444 次，密碼子GCG 和GGG 使用次數(shù)最少，各使用了一次。

表4 A. charopis 線粒體基因組的相對(duì)密碼子使用頻率Table 4 Relative synonymous codon usage of the mitochondrial genome of A. charopis

巢蛾總科的核苷酸多樣性和進(jìn)化率如表5 所示，其中13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸多樣性的范圍在0.127（cox2）-0.247（nad6）之間。nad6基因（Pi=0.247）在所有蛋白質(zhì)編碼基因中具有最多樣化的核苷酸，其次是atp8基因（Pi= 0.205）和nad2基因（Pi= 0.204）。然而，cox2基因（Pi= 0.127）、cox1基因（Pi= 0.129）和cob基因（Pi= 0.159）的核苷酸多樣性值相對(duì)較低，是相對(duì)保守的基因。

表5 巢蛾總科線粒體基因組13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸多樣性和進(jìn)化率分析Table 5 Nucleotide diversity and evolutionary rate analyses of 13 protein-coding genes of the mitochondrial genome of Yponomeutoidea

巢蛾總科的13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的進(jìn)化率顯示，atp8基因（0.640）、nad6基因（0.500）和nad4基因（0.496）進(jìn)化率相對(duì)較高，而cox1基因（0.133）、cox2基因（0.186）和cob基因（0.207）的進(jìn)化率相對(duì)較低。

2.3 tRNA和rRNA基因分析

A. charopis線粒體基因組的22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因的序列長(zhǎng)度在60-71 bp 之間。其中trnS1基因最短，為60 bp，trnK基因最長(zhǎng)，為71 bp。22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因中，H 鏈上的RNA 基因較多，有14 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因位于H 鏈，L 鏈上有8 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因。rrnL和rrnS基因全部位于L 鏈。其中trnS1基因缺少二氫尿嘧啶（DHU）臂，不能形成完整的三葉草結(jié)構(gòu)，只能形成一個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)。而其他21 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因都能形成完整的三葉草結(jié)構(gòu)（圖2）。此外，trnS1的反密碼子不是常見(jiàn)的GCU，而是UCG。A. charopis線粒體基因組的rrnL的全長(zhǎng)為1 330 bp，A+T 含量為84.74%。rrnS的全長(zhǎng)為697 bp，A+T 含量為85.79%。綜上可知，兩個(gè)核糖體基因均具有較高的AT 含量。

圖2 A. charopis 22 個(gè) tRNA 基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)Fig. 2 Secondary structure of 22 tRNAs genes of A. charopis

2.4 巢蛾總科線粒體基因重排分析

在現(xiàn)有的巢蛾總科的線粒體基因組數(shù)據(jù)中，各個(gè)物種均出現(xiàn)了不同程度的基因重排事件（圖3）。其中潛葉蛾科（Lyonetiidae）的L. malifoliella的線粒體基因組分別出現(xiàn)了基因轉(zhuǎn)位和顛倒事件，巢蛾總科的其他物種的線粒體基因組數(shù)據(jù)均出現(xiàn)了不同程度的基因轉(zhuǎn)位事件。例如，潛葉蛾科的L. clerkella與Praydidae（Prays oleae）、 菜蛾科（Plutellidae）（Acrolepiopsis assectella、Plutella armoraciae、Plutella porrectella、Plutella australiana和Plutella xylostella）都出現(xiàn)了nad2?rrnS與trnM基因之間出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)位。然而，在斑巢蛾科中A. aurea的trnM與trnQ基因之間以及tRNA與nad3基因之間分別出現(xiàn)了基因轉(zhuǎn)位。本研究測(cè)序獲得的A. charopis物種的線粒體基因組數(shù)據(jù)中只有trnM與trnQ基因之間出現(xiàn)了轉(zhuǎn)位。

圖3 巢蛾總科和模式昆蟲(chóng)的線粒體基因排列Fig. 3 Gene order of Yponomeutoidea mitogenome and putative insects

2.5 系統(tǒng)發(fā)育分析

基于最大似然法和貝葉斯法這兩種推斷方法的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果分別如圖4 和圖5 所示。兩種系統(tǒng)發(fā)育分析方法構(gòu)建的樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都支持潛葉蛾科、Praydidae、斑巢蛾科為單系群，菜蛾科為非單系群。兩種系統(tǒng)發(fā)育分析方法強(qiáng)烈支持斑巢蛾科為單系群且有較高的節(jié)點(diǎn)支持值（BS = 100，PP = 1）。13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，潛葉蛾科為單系群，節(jié)點(diǎn)支持值相對(duì)低，BS=83。然而，13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果強(qiáng)烈支持潛葉蛾科為單系群，節(jié)點(diǎn)支持值PP=1。

圖4 基于13 個(gè)蛋白編碼基因的核苷酸序列構(gòu)建的最大似然樹(shù)Fig. 3 Maximum likelihood tree inferred from the nucleotide sequences of 13 protein-coding genes

圖5 基于13 個(gè)蛋白編碼基因的氨基酸序列構(gòu)建的貝葉斯樹(shù)Fig. 5 Bayesian tree inferred from the amino acid sequences of 13 protein-coding genes

此外，基于最大似然法和貝葉斯法的兩種系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果都強(qiáng)烈支持A. charopis與A. aurea（BS=100，PP=1）的姐妹群關(guān)系。

巢蛾總科的其他10 個(gè)物種（潛葉蛾科的L.malifoliella和L. clerkella，Praydidae 的P. oleae，斑巢蛾科的A. aurea，菜蛾科的A. assectella、P.armoraciae、P. porrectella、P. australiana和P.xylostella以及Scythropiidae 的S. crataegella）之間的種間遺傳距離的結(jié)果顯示，A. charopis與A. aurea的遺傳距離最近為0.122。然而，A. charopi與L.malifoliella遺傳距離結(jié)果顯示最遠(yuǎn)為0.235（表6）。種間遺傳距離與兩種系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果所顯示的親緣關(guān)系一致支持A. charopis與A. aurea有較近的親緣關(guān)系。

表6 巢蛾總科昆蟲(chóng)的線粒體蛋白質(zhì)編碼基因基于Kimura-2-Parameter 模型的遺傳距離Table 6 Genetic distances of mitochondrial protein-coding gene sequences in Yponomeutoidea based on Kimura-2-Parameters

3 討論

本文利用高通量測(cè)序技術(shù)首次獲得了A. charopis的線粒體基因組全序列，分別分析和預(yù)測(cè)了它的線粒體基因組的特點(diǎn)以及22 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)。此外，基于GenBank 釋放的巢蛾總科的10條線粒體基因組數(shù)據(jù)，利用13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因分析了巢蛾總科的核苷酸多樣性和進(jìn)化速率，這些結(jié)果有助于我們更好地理解它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。A.charopis的線粒體基因組長(zhǎng)度為15 163 bp，而多數(shù)線粒體基因組長(zhǎng)度范圍在15-18 kb 之間［8］，這表明A. charopis的線粒體基因組在多數(shù)線粒體基因組長(zhǎng)度范圍內(nèi)。巢蛾總科的線粒體基因組的基因排列順序與模式昆蟲(chóng)不一致［25］，它們出現(xiàn)幾種不同的基因重排事件。

計(jì)算巢蛾總科的13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的非同義進(jìn)化率與同一進(jìn)化率的比值結(jié)果顯示，atp8基因的進(jìn)化率明顯高于其他蛋白質(zhì)編碼基因，進(jìn)化速率高達(dá)0.640。然而，cox1基因的進(jìn)化速率相較于其他蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)化速率最慢，為0.133。在大多數(shù)昆蟲(chóng)中的cox1基因都有相對(duì)較低的進(jìn)化率［26］。此外，Xiao 等［27］的研究結(jié)果認(rèn)為不僅是昆蟲(chóng)，地球上幾乎所有動(dòng)物的cox1基因的非同義進(jìn)化率與同一進(jìn)化率的比值結(jié)果都相對(duì)較低。這可能是由于cox1基因經(jīng)過(guò)了最高的純化選擇造成的［28］。

迄今為止，關(guān)于巢蛾總科的系統(tǒng)發(fā)育研究的相關(guān)報(bào)道較少。Sohn 等［1］首次用8 個(gè)核基因片段構(gòu)建了巢蛾總科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果支持巢蛾總科內(nèi)部的10 個(gè)科（巢蛾科Yponomeutidae、莖蛾科Ypsolophidae、菜蛾科Plutellidae、雕蛾科Glyphipterigidae、 銀蛾科Argyresthiidae、 斑巢蛾科Attevidae、Praydidae、 舉肢蛾科Heliodinidae、Bedelliidae 和Scythropiidae）為單系群。此外，Jeong等［29］基于巢蛾總科的13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和2 個(gè)核糖體基因（rrnL和rrnS）構(gòu)建了數(shù)據(jù)矩陣，并利用最大似然法重建了系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，結(jié)果顯示菜蛾科、莖蛾科、巢蛾科、斑巢蛾科、Praydidae 和潛葉蛾科Lyonetiidae 為單系群。然而，斑巢蛾科與Praydidae 有較近的親緣關(guān)系但節(jié)點(diǎn)支持值較低，BS=64。

本文基于13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸序列利用最大似然法，13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸序列利用貝葉斯法分別重建了巢蛾總科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。兩種系統(tǒng)發(fā)育推斷方法與Sohn 等［1］和Jeong 等［29］結(jié)果一致，均支持潛葉蛾科、Praydidae 和斑巢蛾科為單系群。然而，在最大似然法中，菜蛾科的A.assectella物種與Scythropiidae 的S. crataegella物種形成一枝以及貝葉斯法中A. assectella物種單獨(dú)形成一枝，都導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果顯示菜蛾科為非單系群。此外，由于Scythropiidae 科的線粒體基因組僅有（S.crataegella）一條被釋放，對(duì)于它的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系仍然是不確定的。利用核苷酸數(shù)據(jù)矩陣在最大似然法分析中，斑巢蛾科和Praydidae 為姐妹群但有相對(duì)低的節(jié)點(diǎn)支持值BS=87，這一結(jié)果與Jeong 等［29］的研究結(jié)果一致。然而，利用氨基酸數(shù)據(jù)矩陣在貝葉斯法系統(tǒng)發(fā)育分析強(qiáng)烈支持斑巢蛾科和Praydidae 形成姐妹群（PP=1）。

兩種系統(tǒng)發(fā)育推斷方法與種間遺傳距離的結(jié)果都支持A. charopis與A. aurea有相對(duì)較近的親緣關(guān)系。這可能是由于兩個(gè)物種的形態(tài)特征以及生活習(xí)性上有較多的相同之處，促使線粒體基因間更多的基因相同形成的。

4 結(jié)論

本研究首次獲得了A. charopis的線粒體全基因組數(shù)據(jù)，分別預(yù)測(cè)和分析了A. charopis的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和線粒體基因組的結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，比較分析了巢蛾總科的線粒體基因重排，計(jì)算了巢蛾總科13 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸多樣性和進(jìn)化率。兩種系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示潛葉蛾科、Praydidae 和斑巢蛾科為單系群，斑巢蛾科和Praydidae 為姐妹群。確定了A. charopis與A. aurea親緣關(guān)系較近。本研究為后續(xù)巢蛾總科的系統(tǒng)發(fā)育、譜系地理學(xué)以及種群遺傳學(xué)等相關(guān)研究提供線粒體基因組數(shù)據(jù)。