三倍体虹鳟线粒体基因组结构与系统进化分析

作者：李昭楠; 李长忠; 孔令财; 保长虹; 贺彩霞; 金文杰; 陈艳霞^*

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2023, 51(12): 9-28.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2023.12.002

• 三倍体虹鳟
• 线粒体基因组
• 系统进化

【目的】获得三倍体虹鳟线粒体基因组(mtDNA)全序列，揭示其序列的主要结构特征，探究三倍体虹鳟系统发育相关信息，丰富鲑科鱼类mtDNA数据库，为三倍体虹鳟进化和系统发育研究提供参考。【方法】选取健康状况良好且规格相似的三倍体虹鳟3条，采集其背脊上部肌肉组织，提取基因组DNA,检测DNA质量后通过Illumina测序技术对三倍体虹鳟mtDNA进行测序、组装和注释，并进行生物信息学分析；基于已报道的27种鲑科鱼类的mtDNA,运用邻接法(neighbour-joining, NJ)构建鲑科鱼类系统发育树。【结果】三倍体虹鳟mtDNA全长为16 655 bp; A+T含量较高(54.06%),G+C含量较低(45.94%),其碱基组成有明显的A/T偏向性。三倍体虹鳟mtDNA包括13个蛋白编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区(D-loop区)。13个蛋白编码基因中，除cox1的起始密码子为GTG外，其他12个基因的起始密码子均为ATG,终止密码子均为TNN;2个rRNA基因总长度为2 606 bp, 22个tRNA基因中除trnS1外，其余21个基因均能形成典型的三叶草结构；D-loop区在环状的DNA分子中位于trnF和trnP之间。系统发育树结果显示，28个物种明显分为2个大的支系，鲑亚科的麻哈鱼属、副哲罗鱼属、细鳞鲑属、哲罗鱼属、红点鲑属、鳟属的鱼种聚为一支，其中三倍体虹鳟和虹鳟最先聚为一支，表明其亲缘关系最近；茴鱼亚科茴鱼属和白鲑亚科的白鲑属、柱白鲑属鱼种聚为另一支。【结论】获得了三倍体虹鳟mtDNA,三倍体虹鳟与虹鳟亲缘关系最近。