【Abstract】
指状枝手水母(Cladonema digitatum)作为新兴入侵物种,其16,342 bp的线粒体基因组呈现典型的Capitata类基因排列模式,包含13个PCGs(蛋白编码基因)、2个rRNA和2个tRNA基因,并携带一段94 bp的伪cox1重复片段。AT含量高达68.8%(A:28.3%, T:40.6%),所有PCGs均以ATG起始,终止密码子呈现TAG(nad5/nad6/cox1)与TAA(其余10个)的分化。
【Introduction】
枝手水母属(Cladonema)在发育生物学和再生医学研究中具有模式生物价值,但其分类长期受形态可塑性与基因标记冲突困扰。尽管16S和COI条形码已应用于该属分类,多基因分析支持单系性而COI数据却显示多系性。目前仅2个枝手水母线粒体基因组(C. pacificum和C. multiramosum)被报道,本研究填补了该属关键基因组空白。
【Materials and methods】
样本采自福建闽江大学养殖系统,通过Illumina NovaSeq 6000平台测序(PE150, 10Gb数据),使用Getorganelle和NOVOPlasty组装。注释采用MITOS2结合BLASTX验证,系统发育分析选取12个水螅水母线粒体基因组(含2个Aplanulata外群),基于13个PCGs构建ML(IQ-TREE, GTR+F+I+G4)和BI(MrBayes, GTR+I+G)树。
【Results】
基因组特征:
• 线性结构,基因均位于正链(除rrnL和伪cox1片段)
• 重叠区≤10 bp,缺乏反向重复序列(IRSs)
• 独特伪cox1片段位于rrnL上游
系统发育:
ML与BI分析均以100%支持率证实:
C. digitatum + C. multiramosum
╚══ C. pacificum
该拓扑支持形态二分法——具丝状触手和胃囊的C. radiatum类群(含本研究的C. digitatum)与C. pacificum类群的分化。
【Discussion】
基因排列:与已报道的Capitata物种(如Millepora dichotoma)共享保守模块,伪cox1的广泛存在暗示其在刺胞动物中的非功能化。
分类学意义:
• 线粒体基因组解决了COI标记导致的枝手水母属多系性矛盾
• 需更多Cladonematidae科物种数据验证当前拓扑
生态警示:该入侵物种已对鱼类养殖(如黑鳍青鳉Oryzias melastigma)构成威胁,基因组资源将助力其生物防控。
【Conclusion】
本研究为枝手水母属提供了第三个线粒体基因组参考,其高分辨率的系统发育框架为厘清该类群形态-分子分类冲突奠定基础,同时为海洋入侵物种的分子监测提供新工具。
