💡这项突破是什么?
近日，森环森保所在国际生物类期刊《Genomics》（IF = 6.205）上在线发表了题目为“保守的苹小吉丁线粒体基因组及其在多食亚目系统发育中的意义”（The conserved mitochondrial genome of the jewel beetle (Coleoptera: Buprestidae) and its phylogenetic implications for the suborder Polyphaga）的学术文章。文章不仅首次揭示了苹小吉丁的线粒体基因组序列结构与组成，而且比较分析了吉丁甲科不同种类线粒体基因组差异，同时阐述了线粒体基因组在重建鞘翅目多食亚目系统发育关系中的意义。
相较于核基因，昆虫线粒体基因展现了一些独特的性质，包括母系遗传、相对稳定的基因组成和排序、较快的进化速率等，这些性质使得线粒体基因组在分子进化、生物地理、系统发育、种群遗传结构等诸多领域得到了广泛应用。
采用二代测序及SPAdes组装技术，研究人员成功解析出苹小吉丁线粒体基因组13个蛋白质编码，22个tRNA和2个rRNA基因以及一个1458 bp非编码区；对比分析结果表明，苹小吉丁的线粒体基因组相对保守，基因含量和排序与其他鞘翅目相同，然而，与吉丁甲科其他物种相比，其线粒体基因组具有相对较高的AT含量。
图1 苹小吉丁虫线粒体基因组图谱
同时，基于鞘翅目多食亚目35科56种的线粒体基因组，重建了该亚目系统发育关系，有力地支持了多食亚目六个下目之间的进化关系： (Scirtiformia + (Elateriformia +((Scarabaeiformia + Staphyliniformia) + (Bostrichiformia + (Cucujiformia)))))，并发现吉丁甲科对于其所在下目Elateriformia的单系性具有显著地影响。
图2 利用贝叶斯推断的多食亚目的系统发育关系（基于线粒体氨基酸序列的数据集）
该研究结论不仅为鞘翅目多食亚目的系统发育和进化奠定了重要基础，而且为进一步揭示苹小吉丁种群遗传变异、探讨该害虫爆发成灾的分子机制提供了可靠的数据支撑。
中国林科院森环森保所2019级硕士研究生孙荟荃为第一作者，中国林科院森环森保所姚艳霞副研究员为通讯作者，中国林科院森环森保所赵文霞研究员、淮稳霞副研究员、林若竹助理研究员和硕士研究生周忠福等参与了工作。研究工作得到中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（CAFYBB2017SZ003）和国家重点研发计划(2016YFC0501503)的支持。（孙荟荃 姚艳霞/森环森保所）
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.04.026
