扁刺蛾線粒體基因組全序列特征及系統發育分析

江宏燕，陳世春，廖姝然，陳亭旭，楊普香，謝小群，王曉慶*

扁刺蛾線粒體基因組全序列特征及系統發育分析

江宏燕1，陳世春1，廖姝然1，陳亭旭1，楊普香2，謝小群2，王曉慶1*

1. 重慶市農業科學院茶葉研究所，重慶 402160；2. 江西省經濟作物研究所，江西 南昌 330203

扁刺蛾（）具有分布廣、多食性、危害大等特點，是我國重要的農林業害蟲。為報道采自江西的扁刺蛾線粒體基因組，了解其線粒體基因組的多樣性與差異，探究刺蛾科昆蟲線粒體基因組進化規律。通過Sanger測序后拼接、校正、注釋獲得扁刺蛾的線粒體全基因組序列，并基于蛋白質編碼基因序列構建了鱗翅目17個科26種蛾類昆蟲的系統發育樹。結果顯示，扁刺蛾線粒體基因組是1個大小為15?540?bp的閉合環狀雙鏈DNA分子，共編碼37個基因，包括13個蛋白質編碼基因，2個核糖體RNA基因和22個轉運RNA基因，還有1個425?bp的控制區，基因排列與鱗翅目雙孔類（Ditrysia）昆蟲相同。通過與其他刺蛾的全序列和蛋白質編碼基因序列對比相似度，結果顯示，扁刺蛾與茶刺蛾（）的相似度最高，與褐邊綠刺蛾（）相似度最低。系統發育分析結果表明，扁刺蛾與茶刺蛾的親緣關系最近，其次為龜形小刺蛾（），鱗翅目昆蟲各科均聚為一支。本研究為深入研究扁刺蛾的起源、遺傳多樣性、遷移和分化，以及對農藥的抗性提供科學依據。

刺蛾科；扁刺蛾；線粒體基因組；系統發育

扁刺蛾（）俗稱洋辣子、火辣子和刺蟲等，屬鱗翅目（Lepidoptera）刺蛾科（Limacodidae），分布廣泛，在我國的臺灣、福建、廣東、廣西、海南、云南、貴州、四川、湖南、江西、浙江、江蘇、安徽、湖北、河南、甘肅、山東及陜西等地均有分布[1]。扁刺蛾的寄主植物豐富多樣，主要危害茶樹、油茶樹、櫻花樹等植物，幼蟲取食葉片，輕則影響樹勢，重則導致植株死亡[2]。幼蟲具毒刺，觸及皮膚，輕者紅腫、疼痛，嚴重時威脅生命，極大地妨礙了采茶與田間作業。近年來，圍繞鄉村振興和茶旅融合發展的產業需求，為推動茶產業轉型升級，著力打造觀光茶園。而在一些主產茶區的林間和林-茶結合地帶的茶園中出現了該蟲不同程度的為害，其暴發為害的風險大大提升，不僅影響茶葉的質量和產量，更影響了茶園的正常生產管理[3-4]。

昆蟲線粒體基因組具有許多共同特征，包括基因組較小、基因數目少、基因組成穩定、基因排列相對保守、重組率低、堿基突變率高和母系遺傳性等特點，在昆蟲的種類鑒定、種群遺傳結構、系統發育研究和外來入侵物種管理中得到廣泛應用[5-6]。鱗翅目是昆蟲綱中第二大目，包括蛾（Moths）和蝶（Butterflies）兩類，種類分布極廣，以熱帶地區最為豐富，目前已描述的約有16萬個物種[7]，刺蛾科是鱗翅目中相對較小的類群，全世界已記載301屬1?672種[8]。與其他科昆蟲相比，刺蛾科線粒體基因組全序列的測序工作開展較晚，2016年才首次報道了黃刺蛾（）的線粒體全基因組數據[9]；Bian等[10]報道了扁刺蛾的完整線粒體基因組，確定了刺蛾科在鱗翅目中的系統地位。目前GenBank上已報道的刺蛾科線粒體基因組僅6種11個（截止2023年3月1日），相比現有的刺蛾科物種數量，刺蛾科線粒體基因組的測序工作有待加強，刺蛾個體變異豐富、近緣種間相似性較高，不易形態分類鑒定，易造成同物異名。昆蟲線粒體DNA存在適應性演化[11]，本研究報道的扁刺蛾采自江西省南昌市茶樹和櫻花樹間作的茶園中，扁刺蛾食光櫻花樹葉片后轉移至茶園取食危害，近幾年持續暴發成災，在當地適應能力極強[12-13]，線粒體基因組信息可為評判種群對周圍環境的適應能力提供依據。本研究利用Sanger測序獲得扁刺蛾線粒體基因組全序列，對扁刺蛾的基因組全序列特征進行分析，綜合比較分析已報道的刺蛾科線粒體基因組的結構特點，并構建鱗翅目雙孔類（Ditrysia）17個科26種蛾類昆蟲的系統發育樹，以期為鱗翅目刺蛾科昆蟲的精準鑒定、分子生物學及綜合防控等研究打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用蟲于2018年8月采集自江西省南昌市茶園，采集到的樣本帶回實驗室，將活體昆蟲樣本放入無水乙醇中，放置于–20?℃冰箱保存備用。

1.2 DNA提取、PCR擴增、測序

DNA的提?。禾暨x乙醇浸泡后保存完好的刺蛾樣品，經處理后，采用快速DNA提取檢測試劑盒（北京天根生化科技有限公司）按照說明書完成提取，使用1.5%瓊脂糖凝膠電泳和Nanodrop 2000分光光度計檢測DNA的質量與濃度。

PCR擴增：利用鱗翅目其他昆蟲的線粒體基因組序列設計PCR引物，使用Taq HS DNA聚合酶（TaKaRa）進行擴增。擴增條件：94?℃預變性3?min；94?℃變性30?s，55～60?℃退火30～50?s，72?℃延伸1～3?min，共35個循環；72?℃延伸10?min，總反應體積為50?μL。用1.5%瓊脂糖凝膠檢測PCR產物質量，然后將產物送至轉導精進（武漢）生物技術有限公司進行Sanger雙向測序。

1.3 線粒體基因組的注釋與分析

PCR擴增產物序列通過CLC Genomics Workbench 8.5軟件進行校正和拼接，獲得了扁刺蛾的完整線粒體基因組，線粒體基因組序列通過NCBI網站（https://www.ncbi.nlm. nih.gov）上的ORF Finder和MITOS WebServer程序[14]進行注釋，并利用blastn和blastp與其他刺蛾科線粒體基因組進行鑒定比對，確定控制區和37個基因的位置及大小。tRNA基因及其三葉草二級結構通過ARWEN和tRNAscan-SE軟件進行預測[15-16]，并手動校正。通過DAMBE軟件分析蛋白質編碼基因的氨基酸使用情況和同義密碼子使用度（Relative synonymous codon usage，RSCU）[17]。使用DNAMAN軟件對扁刺蛾（MN661155、MK1226244）、黃刺蛾（KY628213）、茶刺蛾（，MK250437）、龜形小刺蛾（，MH675969）、雙齒綠刺蛾（，MK122617）、褐邊綠刺蛾（，KX108765）6種刺蛾全序列及其蛋白質編碼基因的核苷酸進行序列比對分析。

1.4 系統發育分析

從GenBank數據庫（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide）下載已報道的鱗翅目線粒體全基因組序列進行系統發育分析。使用MEGA 7.0[18]的默認設置對13個蛋白編碼基因的序列進行比對，氨基酸序列直接比對，DNA序列以無脊椎動物線粒體基因組密碼子（Invertebrate mitochondrion）翻譯成氨基酸序列之后比對，再反翻譯獲得比對后的DNA序列。將比對后的每個基因序列分別使用Gblocks程序中的condon/protein識別保守區域[19]，完成之后進行序列組裝，組裝完整的氨基酸序列和核苷酸序列利用最大似然法（Maximum likelihood method，ML）構建系統發育樹[20-21]，采用Bootstrap（1?000次重復）檢驗系統樹各分支節點的置信值。

2 結果與分析

2.1 扁刺蛾基因組全序列分析

扁刺蛾線粒體基因組序列全長15?540?bp（GenBank登錄號：MN661155），由1個控制區（Control region，CR）、2個核糖體RNA（rRNA）、13個蛋白質編碼基因（Protein-coding genes，PCG）和22個轉運RNA（tRNA）組成，呈雙鏈閉合環狀（圖1），基因排列與鱗翅目雙孔類昆蟲相同。的長度最長（1?725?bp），最短僅（64?bp）。2個rRNA（）、4個PCG（、、、）、控制區和8個tRNA（、、trnL）位于基因組N鏈，其他的9個PCG和14個tRNA位于J鏈。

在扁刺蛾線粒體基因組的37個基因中，相鄰基因之間存在著基因間隔和基因重疊現象，其中基因間隔區有20處，共270?bp。和之間間隔最長，為54?bp；其次是和，為27?bp?；蛑丿B較少，僅有3處，共16?bp，分別位于和、和、和之間，重疊序列分別為7、1、8?bp；既無重疊又無間隔的區域共有14處。蛋白編碼基因中AT含量最高的為，達92.73%；最低的為，為71.33%（表1）。

扁刺蛾線粒體基因組的A、T、C、G的堿基含量分別為39.40%、41.54%、11.52%和7.54%，AT含量為80.94%，GC含量為19.06%，具有明顯的AT偏好性。AT偏斜和GC偏斜均為負值，表明基因組全序列中堿基A和G的含量分別低于T和C；蛋白質編碼基因中AT含量為79.07%，比全序列AT的含量稍低，堿基A含量小于T，而G的含量高于C；tRNA和rRNA中堿基A和G的含量分別高于T和C，控制區則相反（表2）。

2.2 扁刺蛾蛋白編碼基因

13個PCG的長度在165～1?725?bp，共計11?163?bp，占總基因組的71.83%。13個PCG中，除以CGA起始，其他均以ATN（ATA、ATC、ATG、ATT）起始，10個以TAA為終止密碼子，、和以T終止，這種不完全終止密碼子T比較常見。蛋白質編碼基因的氨基酸使用頻率（圖2A）和同義密碼子使用度（圖2B）的分析結果顯示，扁刺蛾13個PCG中使用頻繁的氨基酸依次為Leu（14.52%）、Ile（12.12%）、Phe（10.70%）、Asn（8.20%）、Met（7.39%），Cys的使用頻率最低（0.91%）；進一步分析發現，以A和U結尾的同義密碼子使用度高于以G和C結尾的，與昆蟲線粒體基因組的AT偏好性特征一致。

2.3 tRNA和rRNA基因

扁刺蛾線粒體基因組包含22個tRNA（圖3），長度在64～71?bp。22個tRNA中，21個tRNA能構建典型的三葉草二級結構，而trnS缺失了DHC臂，該現象在昆蟲線粒體基因組中較常見[22]。同時，部分tRNA的二級結構還存在G-U、U-U和A-C等非經典配對，G-U弱配共19處，U-U錯配共6處，A-C錯配1處，這種錯配常出現在其他昆蟲類群tRNA二級結構中，可維持tRNA二級結構的穩定性。位于trnL與之間，位于與CR之間，長度分別為1?419?bp和783?bp，AT含量分別為85.55%和85.70%，具有AT偏向性。

圖1 扁刺蛾線粒體基因組結構

表1 扁刺蛾線粒體基因組的基因組成

注：AT-偏斜=(A-T)/(A+T)，GC-偏斜=(G-C)/(G+C)

Note: AT-skew=(A-T)/(A+T), GC-skew=(G-C)/(G+C)

表2 扁刺蛾線粒體基因組的核苷酸組成

圖2 扁刺蛾線粒體基因組中蛋白質編碼基因的氨基酸使用頻率（A）和同義密碼子使用度（B）

2.4 控制區

由圖4可知，扁刺蛾線粒體基因組的控制區位于和之間，長度為425?bp，AT含量是基因組各區域中最高的（94.12%），在基因的下游有1段基序“ATAGA”和19?bp的poly T結構，末端有1個9?bp的poly A結構，扁刺蛾控制區發現了3個微衛星(AT)n元件，已報道的扁刺蛾線粒體基因組的控制區微衛星(AT)n元件僅有1個微衛星(AT)10元件[10]，但沒有發現串聯重復。這些特征在鱗翅目昆蟲線粒體基因組的控制區較為常見[23-25]。

刺蛾科昆蟲線粒體基因組的控制區中，通常有1段20～26?bp的引導序列，除龜形小刺蛾的poly T結構僅有16?bp，扁刺蛾、黃刺蛾、茶刺蛾、龜形小刺蛾、雙齒綠刺蛾和褐邊綠刺蛾的poly T長度一致，微衛星(AT)n元件有1～3個，除雙齒綠刺蛾的poly A結構有突變外，其他刺蛾均比較保守，通常為8～11?bp。

圖3 扁刺蛾線粒體基因tRNA預測二級結構

2.5 6種刺蛾的基因組比較及序列比對

對6種刺蛾線粒體基因組核苷酸組成進行分析（表3），6種刺蛾線粒體基因組長度范圍在15?292～15?645?bp，AT含量均大于80%，扁刺蛾線粒體基因組較大，僅次于茶刺蛾。由表4可知，本研究的扁刺蛾1與其他5種刺蛾相比，基于線粒體基因組全序列和PCG序列對比的相似度均大于82%，基于線粒體全序列對比結果可以看出，與茶刺蛾的相似度最大，為84.96%，與黃刺蛾、龜形小刺蛾和雙齒綠刺蛾相似度差距不大，與褐邊綠刺蛾的相似度最小為82.29%；基于PCG的對比結果中，扁刺蛾1與茶刺蛾相似度最大為90.66%，與褐邊綠刺蛾的相似度最小，說明扁刺蛾與茶刺蛾的相似度最高，與褐邊綠刺蛾相似度最低。

圖4 扁刺蛾和刺蛾科線粒體基因組控制區的結構

表4 6種刺蛾線粒體基因組相似度比較

注：扁刺蛾1的GenBank登錄號為MN661155，扁刺蛾2的GenBank登錄號為MK122624。上三角基于全序列對比的相似度，下三角基于編碼蛋白基因比對的相似度

Note:1 GenBank accession number is MN661155,2 GenBank accession number is MK122624. The number above the diagonal is based on the alignment of complete sequence, the number below the diagonal is based on the alignment of PCG

2.6 系統發育分析

以黑腹果蠅（，GenBank登錄號：DMU37541）為外群，構建了基于26種鱗翅目雙孔次目蛾類昆蟲13個PCG的核苷酸與氨基酸序列的系統發育樹（圖5）。結果顯示，扁刺蛾、茶刺蛾、黃刺蛾、龜形小刺蛾、雙齒綠刺蛾和褐邊綠刺蛾同屬于刺蛾科，以100%的支持率聚為一支（圖5）。結果表明，扁刺蛾與茶刺蛾的親緣關系最近，其次為龜形小刺蛾，鱗翅目各科均聚為一支。

圖5 26種蛾類昆蟲的系統發育樹

3 討論

鱗翅目害蟲是農林業主要害蟲之一，目前GenBank上鱗翅目昆蟲的線粒體基因組全序列有1?000多個，長度一般為15～16?kb，AT含量在76%～80%，而刺蛾科線粒體基因組堿基AT含量達80%以上，表現出典型高AT含量。多數刺蛾科昆蟲蛋白編碼區除以CGA起始，其他均以ATN起始，以TAA和T為終止密碼子，不完整的終止密碼子會在轉錄

形成mRNA后轉變成完整的終止密碼子[26]，這種現象普遍存在于大多數鱗翅目線粒體基因組中[24]。tRNA是發生基因重排的熱點區域，但刺蛾科昆蟲基因重排現象不常見，除褐緣綠刺蛾外，其他5種刺蛾線粒體基因排列順序相同，褐緣綠刺蛾發現1處基因重排，即與的位置發生了置換[27]，rRNA的位置則比較固定。已報道的刺蛾線粒體基因組的trnS的二級結構都缺少DHU臂，但后期可被修復形成典型的三葉草結構[28-29]。

刺蛾科昆蟲控制區均有ATAGA基序、Ploy-T結構、微衛星(AT)n元件和Ploy-A結構這4個保守元素，尤其是poly-T結構沒有發生堿基突變，表明刺蛾科昆蟲物種演化較穩定。在許多鱗翅目昆蟲中并無微衛星(AT)n元件[24]，有學者認為n≥8[5]，但馬尾松毛蟲（）和云南松毛蟲（）控制區都僅有1個微衛星(AT)7元件[30-31]，Bian等[10]報道了江蘇扁刺蛾控制區有1個微衛星(AT)10元件，但我們發現還存在1個微衛星(AT)9元件，目前n并沒有統一的標準，本研究將n≥5的AT重復定為微衛星(AT)n元件，關于控制區微衛星元件的特點還有待進一步研究。鱗翅目的原始小蛾類物種的控制區中，基序ATAGA結構和poly-T結構發生的突變較為頻繁[24]，刺蛾科中除雙齒綠刺蛾的poly A結構有突變外，其他均比較保守。不同物種的線粒體基因組控制區長度差異較大，甚至同一物種不同地理種群之間的差異也較大，如已報道的重慶茶網蝽與陜西安康茶網蝽，控制區相差1?463?bp[32-33]，刺蛾科昆蟲也有這種現象，如GenBank中的褐邊綠刺蛾（登錄號：OK149235、KX108765）的控制區相差232?bp?？刂茀^AT含量高、含有大量重復序列以及能形成穩定的二級結構，使得控制區測序難度較大[34-37]，是由測序差異引起的還是控制區本身的特點，有待進一步研究。

有研究者證實灰飛虱自然種群中存在兩類線粒體DNA，且Ⅱ類由Ⅰ類演化而來，灰飛虱線粒體DNA的變異帶來了生殖和耐寒力方面的優勢，使其能夠在種群中得到擴散[11]。通常情況下昆蟲同一物種的兩個地理種群的線粒體基因組全序列相似度達99%，Bian等[10]報道的扁刺蛾采自江蘇省，與本研究的江西扁刺蛾線粒體基因組全序列相似度為97.75%，13個PCG的相似度為97.87%，差異較大，說明這兩個扁刺蛾地理種群的線粒體基因組存在著一定程度的差異。這種差異可能是由于在進化過程中不同地區的扁刺蛾經歷了不同的地理環境或不同寄主的生態壓力，從而導致了線粒體的蛋白表達和合成基因的變化。同時，近幾年有報道扁刺蛾在江西南昌果園和茶園泛濫成災[13]，推測扁刺蛾線粒體DNA可能也存在地理和寄主環境方面的適應性演化，但后續還需更多樣本的測序和生物學研究。

基于26種鱗翅目蛾類昆蟲13個PCG的核苷酸與氨基酸序列構建系統發育樹較為一致，刺蛾科昆蟲均聚為一支，自展值為100%，其系統發育關系為[龜形小刺蛾+（扁刺蛾+茶刺蛾）]+[（雙齒綠刺蛾+褐緣綠刺蛾）+黃刺蛾]，由此可見，刺蛾科在鱗翅目蛾類昆蟲中的系統發育關系較穩定，在許多研究中均被證實[9-10,27,38-40]，兩個刺蛾在系統發育樹上聚為一支，進一步明確了扁刺蛾的線粒體基因組信息。將分子與傳統形態分類學結合，不僅能驗證形態分類學的準確性，還可以較為準確地鑒定在形態上難以分辨的相似種，是今后昆蟲分類研究的主要方向[41]。Li等[42]收集了昆蟲綱多個目的形態種信息、核基因和線粒體基因數據，評估已知形態種與包含隱存種的分子種數量，發現每個昆蟲形態種平均對應3.1個物種。性信息素和昆蟲病毒專一性強，鱗翅目害蟲的精準鑒定，可為后期對其進行性信息素誘殺和病毒制劑等精準綠色防控技術的開發打下基礎。如茶尺蠖（）和灰茶尺蠖（）是茶樹害蟲尺蠖類的2個近緣種，長期以來都把它們看作茶尺蠖，但在實際使用茶尺蠖病毒和性誘劑時發現，不同茶區尺蠖對茶尺蠖病毒和性誘劑的敏感性存在差異[43-44]，利用線粒體基因組序列正確鑒定害蟲種類對精準指導田間防治意義重大。線粒體基因組信息也被廣泛應用于害蟲捕食性天敵攝食分析，在生物防治中，需明確天敵的食物譜并對其捕食量進行估算，基于形態學的傳統研究方法不僅耗時耗力，且無法滿足農業生態系統中重要的捕食性天敵蜘蛛類的食譜分析，利用害蟲的DNA條形碼與PCR技術可對蜘蛛的攝食進行精確定量分析，實際應用價值極大[45-46]。

本研究通過測定江西省南昌市茶園扁刺蛾線粒體全基因組序列，分析其全序列特征、與其他刺蛾昆蟲線粒體基因組的差異以及與26種鱗翅目物種間的系統發育關系，既豐富了刺蛾科線粒體基因組數據庫，也為刺蛾科物種精準鑒定、系統進化分析和防控研究提供基礎。

[1] 肖強, 唐美君, 周孝貴. 茶樹病蟲和天敵名錄[M]. 北京: 中國農業出版社, 2020: 104. Xiao Q, Tang M J, Zhou X G. List of tea pests and natural enemies [M]. Beijing: China Agriculture Press, 2020: 104.

[2] 張漢鵠, 譚濟才. 中國茶樹害蟲及其無公害治理[M]. 合肥: 安徽科學技術出版社, 2004. Zhang H H, Tan J C. Chinese tea pests and their pollution-free control [M]. Hefei: Anhui Science and Technology Press, 2004.

[3] 謝小群, 賀望興, 石旭平, 等. 三種微生物農藥對扁刺蛾幼蟲的毒力試驗[J]. 茶葉通訊, 2020, 47(4): 617-622. Xie X Q, He W X, Shi X P, et al. Toxicity test of three kinds of microbial pesticides onWalker [J]. Journal of Tea Communication, 2020, 47(4): 617-622.

[4] 崔林, 劉月生. 茶園扁刺蛾的發生及防治[J]. 中國茶葉, 2005, 27(2): 21. Cui L, Liu Y S. Occurrence and control ofin tea garden [J]. Chinese Tea, 2005, 27(2): 21.

[5] 王維, 孟智啟, 石放雄, 等鱗翅目昆蟲比較線粒體基因組學研究進展[J]. 科學通報, 2013, 58(30): 3017-3029. Wang W, Meng Z Q, Shi F X, et al. Advances in comparative mitochondrial genomics of Lepidoptera [J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58(30): 3017-3029.

[6] 魏書軍, 陳學新. 昆蟲比較線粒體基因組學研究進展[J]. 應用昆蟲學報, 2011, 48(6): 1573-1585. Wei S J, Chen X X. Advances in comparative mitochondrial genomics in insects [J]. Journal of Applied Entomology, 2011, 48(6): 1573-1585.

[7] 古麗扎爾·阿不都克力木, 張秀英, 蘇比奴爾·艾力, 等中國鱗翅目新物種2021年年度報告[J]. 生物多樣性, 2022, 30(8): 37-45. Gulzar A, Zhang X Y, Subinur E, et al. Annual report of new taxa for Chinese Lepidoptera in 2021 [J]. Biodiversity Science, 2022, 30(8): 37-45.

[8] Zhang Z Q. Animal biodiversity: an outline of higher-level classification and survey of taxonomic richness [J]. Zootaxa, 2011, 3148: 1. doi: 10.11646/zootaxa.3148.1.10.

[9] Liu Q N, Xin Z Z, Bian D D, et alThe first complete mitochondrial genome for the subfamily Limacodidae and implications for the higher phylogeny of Lepidoptera [J]. Scientific Reports, 2016, 6(1): 35878. doi: 10.1038/srep35878.

[10] Bian D D, Ye W T, Dai M L, et al. Phylogenetic relationships of Limacodidae and insights into the higher phylogeny of Lepidoptera [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 159: 356-363.

[11] Sun J T, Duan X Z, Hoffmann A A, et al. Mitochondrial variation in small brown planthoppers linked to multiple traits and probably reflecting a complex evolutionary trajectory [J]. Molecular Ecology, 2019, 28(14): 3306-3323.

[12] 賀望興, 謝小群, 楊普香, 等. 茶園扁刺蛾生防菌篩選、鑒定及其發酵條件優化[J]. 福建農業學報, 2022, 37(11): 1463-1469. He W X, Xie X Q, Yang P X, et alIdentification and culture optimization of effective biocontrol agent onfor tea plantations [J]. Frujian Journal of Agricultural Sciences, 2022, 37(11): 1463-1469.

[13] 王金昌, 類承鳳, 陳俊暉, 等. 扁刺蛾核型多角體病毒新分離株的基因組測序與分析[J]. 病毒學報, 2023, 39(1): 185-198. Wang J C, Lei C F, Chen J H, et al. Genome sequencing and analyses of a new strain ofnucleopolyhedrovirus (OxocNPV-Ts) [J]. Chinese Journal of Virology, 2023, 39(1): 185-198.

[14] Bernt M, Donath A, Jühling F, et al. MITOS: improved de novo metazoan mitochondrial genome annotation [J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2013, 69(2): 313-319.

[15] Laslett D, Canb?ck B. ARWEN: a program to detect tRNA genes in metazoan mitochondrial nucleotide sequences [J]. Bioinformatics, 2008, 24(2): 172-175.

[16] Lowe T M, Eddy S R. tRNAscan-SE: a program for improved detection of transfer RNA genes in genomic sequence [J]. Nucleic Acids Research, 1997, 25(5): 955-964.

[17] Xia X H. DAMBE7: new and improved tools for data analysis in molecular biology and evolution [J]. Molecular Biology and Evolution, 2018, 35(6): 1550-1552.

[18] Kumar S, Stecher G, Tamura K. MEGA7: molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets [J]. Molecular Biology and Evolution, 2016, 33(7): 1870-1874.

[19] Castresana J. Selection of conserved blocks from multiple alignments for their use in phylogenetic analysis [J]. Molecular Biology and Evolution, 2000, 17(4): 540-552.

[20] Guindon S, Dufayard J F, Lefort V, et al. New algorithms and methods to estimate maximum-likelihood phylogenies: assessing the performance of PhyML 3.0 [J]. Systematic Biology, 2010, 59(3): 307-321.

[21] Lefort V, Longueville J E, Gascuel O. SMS: smart model selection in PhyML [J]. Molecular Biology and Evolution, 2017, 34(9): 2422-2424.

[22] Cameron S L. Insect mitochondrial genomics: implications for evolution and phylogeny [J]. Annual Review of Entomology, 2014, 59(1): 95-117.

[23] Kong W Q, Yang J H. The complete mitochondrial genome of(Lepidoptera: Bombycidae) [J]. Journal of Insect Science, 2015, 15(1): 48. doi: 10.1093/jisesa/iev032.

[24] 陳魯. 鱗翅目昆蟲線粒體基因組的結構特征分析[D]. 長沙: 湖南農業大學, 2021. Chen L. Structural characteristics of mitochondrial genome in Lepidoptera [D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2021.

[25] 張敏, 趙盼, 尹潔, 等. 小紅珠絹蝶線粒體基因組特征及基于線粒體基因組的蝶類高級階元系統發育關系分析[J]. 昆蟲學報, 2017, 60(11): 1324-1338. Zhang M, Zhao P, Yin J, et alMitochondrial genome characteristics and phylogenetic relationship analysis of the higher order members of the butterflies based on mitochondrial genome [J]. Acta Entomoloica Sinica, 2017, 60(11): 1324-1338.

[26] Cao S Y, Wu X B, Yan P, et alComplete nucleotide sequences and gene organization of mitochondrial genome of[J]. Mitochondrion, 2016, 6(4): 186-193.

[27] Liu Q N, Xin Z Z, Zhu X Y, et al. A transfer RNA gene rearrangement in the lepidopteran mitochondrial genome [J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2017, 489(2): 149-154.

[28] Segovia R, Pett W, Trewick S, et alExtensive and evolutionarily persistent mitochondrial tRNA editing in velvet worms (Phylum Onychophora) [J]. Molecular Biology and Evolution, 2011, 28(10): 2873-2881.

[29] Lavrov D V, Brown W M, Boore J L. A novel type of RNA editing occurs in the mitochondrial tRNAs of the centipede[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2000, 97(25): 13738-13742.

[30] 杜會聰, 王瑤, 方加興, 等馬尾松毛蟲線粒體全基因組的測定與分析[J]. 林業科學, 2019, 55(12): 162-172. Du H C, Wang Y, Fang J X, et al. Sequencing and analysis of the complete mitochondrial genome of(Lepidoptera: Lasiocampidae) [J]. Forestry Science, 2019, 55(12): 162-172.

[31] 王瑤, 孔祥波, 張蘇芳, 等云南松毛蟲線粒體基因組全序列測定和分析[J]. 林業科學研究, 2019, 35(5): 11-20. Wang Y, Kong X B, Zhang S F, et al. Sequencing and analysis of complete mitochondrial genome ofLajonquiere (Lepidoptera: Lasiocampidae) [J]. Forestry Science Research, 2019, 35(5): 11-20.

[32] 楊金宏, 謝滿超, 文欣茹, 等茶網蝽線粒體基因組全序列測定及系統發育分析[J]. 茶葉科學, 2022, 46(6): 839-850. Yang J H, Xie M C, Wen X R, et alThe complete mitochondrial genome sequence and phylogenetic analysis of the[J]. Journal of Tea Science, 2022, 46(6): 839-850.

[33] Li P W, Wang X Q, Chen S C, et al. The complete mitochondrial genome of the tea lace bug,(Hemiptera: Tingidae) [J]. Mitochondrial DNA Part B, 2017, 2(2): 607-608.

[34] Hua J M, Li M, Dong P Z, et al. Comparative and phylogenomic studies on the mitochondrial genomes of Pentatomomorpha (Insecta: Hemiptera: Heteroptera) [J]. BMC Genomics, 2008, 9: 610. doi: 10.1186/1471-2164-9-610.

[35] Li H, Liu H Y, Song F, et alComparative mitogenomic analysis of damsel bugs representing three tribes in the family Nabidae (Insecta: Hemiptera) [J]. Plos One, 2012, 7(9): e45925. doi: 10.1371/journal.pone.0045925.

[36] Wang Y, Huang X L, Qiao G X. Comparative analysis of mitochondrial genomes of five aphid species (Hemiptera: Aphididae) and phylogenetic implications [J]. Plos One, 2013, 8(10): e77511. doi: 10.1371/journal.pone.0077511.

[37] 郭仲龍, 袁明龍. 半翅目昆蟲線粒體基因組學研究進展[J]. 中國科學: 生命科學, 2016, 46(2): 151-166. Guo Z L, Yuan M L. Research progress of mitochondrial genomes of Hemiptera insects [J]. Scientia Sinica (Vitae), 2016, 46(2): 151-166.

[38] Jiang H Y, Chen S C, Peng P, et al. The complete mitochondrial genome of a slug moth,(Lepidoptera: Limacodidae) [J]. Mitochondrial DNA Part B, 2019, 4(1): 320-321.

[39] Jiang H Y, Chen S C, Hu X, et al. Characterization of the complete mitochondrial genome of the tea slug moth,(Lepidoptera: Limacodidae) [J]. Mitochondrial DNA Part B, 2022, 7(8): 1545-1547.

[40] Peng S Y, Zhang Y, Zhang X C, et alComplete mitochondrial genome of(Lepidoptera: Limacodidae) [J]. Mitochondrial DNA Part B, 2017, 2(2): 534-535.

[41] 陳曉曉, 袁周偉, 苑曉偉, 等. 葉蟬線粒體基因組全序列結構研究進展[J]. 基因組學與應用生物學, 2020, 39(6): 2565-2577. Chen X X, Yuan Z W, Yuan X W, et al. Advances in mitochondrial genome complete sequence structure of leafhopper [J]. Genomics and Applied Biology, 2020, 39(6): 2565-2577.

[42] Li X, Wiens J J. Estimating global biodiversity: the role of cryptic insect species [J]. Systematic Biology, 2023, 72(2): 391-403.

[43] 肖強. 茶園害蟲“雙胞胎”—茶尺蠖和灰茶尺蠖的識別[J]. 中國茶葉, 2019, 41(11): 11-12. Xiao Q. Identification of "twins" of pests in tea garden-tea inchworm and grey tea inchworm [J]. China Tea, 2019, 41(11): 11-12.

[44] 張家俠, 孫欽玉, 葛超美, 等. 4種性誘劑誘芯對茶園尺蠖的引誘與預測效果[J]. 江蘇農業科學, 2018, 46(20): 86-88. Zhang J X, Sun Q Y, Ge C M, et al. The lure and prediction effect of four kinds of sex attractants on inchworm in tea garden [J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2018, 46(20): 86-88.

[45] Furlong F M. Knowing your enemies: integrating molecular and ecological methods to assess the impact of arthropod predators on crop pests [J]. Insect Science, 2015, 22(1): 6-19.

[46] 顏亨梅, 鐘文濤. 動物捕食性天敵攝食分析方法的研究進展[J]. 生命科學研究, 2021, 25(1): 1-8. Yan H M, Zhong W T. Research progress of feeding analysis methods for predatory animals [J]. Life Science Research, 2021, 25(1): 1-8.

The Complete Mitochondrial Genome Sequence and Phylogenetic Analysis of

JIANG Hongyan1, CHEN Shichun1, LIAO Shuran1, CHEN Tingxu1, YANG Puxiang2, XIE Xiaoqun2, WANG Xiaoqing1*

1. Tea Research Institute of Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 402160, China; 2. Jiangxi Cash Crops Research Institute, Nanchang 330203, China

is an important agricultural and forestry pest in China with characteristics of wide distribution, polyphagy, and high damage. The purpose of this study was to report the mitochondrial genome ofcollected from Jiangxi, investigate its diversity and difference, and explore the evolutionary characteristics of Limacodidae insects. After Sanger sequencing, thecomplete mitochondrial genome sequence ofwas obtained by splicing, correcting and annotating, and the phylogenetic tree of 26 moth species in 17 families of Lepidoptera was constructed based on the protein sequences. The complete mitochondrial genome sequence was 15?540?bp in size, encoding 37 genes, including 13 protein-coding genes, 2 ribosomal RNAs, 22 transfer RNA genes, and 1 control region of 425?bp. The gene arrangement is the same as that of the Ditrysia moths. By comparing the similarity of the full sequence and protein-coding genes of the mitochondrial genomes with other moths, the results show that the similarity betweenandwas the highest, and that betweenandwas the lowest. Phylogenetic analysis shows that the closest relationship ofwas with, followed by, and all the moths from Lepidoptera were clusteredinto one branch. This study provided a scientific basis for further research on the origin, genetic diversity, migration, and differentiation of, as well as its resistance to pesticides.

Limacodidae,, mitochondrial genome, phylogeny

S571.1；S435.711

A

1000-369X(2023)04-460-13

2023-04-13

2023-05-30

國家茶葉產業技術體系（CARS-19）

江宏燕，女，助理研究員，從事茶樹害蟲綜合防控研究，jianghy925@sina.com。*通信作者：wangxiaoqing2891@126.com