基于蜘蛛线粒体基因组的分子系统发育关系:深入了解进化和对极端环境的适应

基于蜘蛛线粒体基因组的分子系统发育关系:揭示进化和对极端环境的适应性摘要本研究对共 255 个蜘蛛线粒体基因组和 4 个外群进行了比较分析,其中 39 个物种的线粒体基因组是从头组装的,以探索线粒体基因组的系统发育关系和适应性进化。结果表明,水生银线蛛的线粒体长度最长,密码子偏好性最明显,为 UUA,其次是 CCU。不同科的密码子使用频率相似,蜘蛛线粒体基因组中的密码子使用主要受自然选择压力而非 G/C 突变偏向的影响。我们的系统发育拓扑结构清楚地解释了蜘蛛之间的进化关系,分歧时间估计表明蜘蛛起源于早泥盆世,中皮蜘蛛和后皮蜘蛛两个分支在晚石炭世分离。祖先范围和性状重建结果支持蜘蛛的祖先起源于泥盆纪新北界,活板门是原始性状。选择分析在Desis jiaxiangi中检测到ATP8基因中的正向选择信号。ND5基因是D. jiaxiangi和A. aquatica之间的趋同进化基因。ATP8基因中的正向选择信号和ND5基因中的趋同选择位点可能促进蜘蛛对水生环境的代谢适应

来源:Arácnido

本研究基于总共255个蜘蛛线粒体基因组和4个外类群进行了比较分析,其中39个物种的线粒体基因组是从头组装的,以探讨线粒体基因组的系统发育关系和适应性进化。结果表明,Argyroneta aquatica的线粒体长度最长,且最明显的密码子偏好是UUA,其次是CCU。不同科的密码子使用频率相似,蜘蛛线粒体基因组中的密码子使用主要受自然选择压力而非G/C突变偏向的影响。我们的系统发育拓扑学清楚地解释了蜘蛛间的进化关系,分歧时间估计表明蜘蛛起源于早泥盆世,Mesothelae和Opisthotelae两个支在晚石炭世分离。祖先范围和性状重建结果支持蜘蛛的祖先起源于泥盆纪新北界,活板门是原始性状。选择分析检测到了 Desis jiaxiangi 的 ATP8 基因中的正向选择信号。ND5 基因是 D. jiaxiangi 和 A. aquatica 之间的趋同进化基因。ATP8 基因中的正向选择信号和 ND5 基因中的趋同选择位点可能促进两种水生蜘蛛对水生环境的代谢适应。总之,我们的分析有助于更好地了解这些蜘蛛的分类地位、物种多样性、线粒体特征和环境适应性。

Argyroneta aquatica ATP8 Desis jiaxiangi ND5 D. jiaxiangi A. aquatica ATP8 ND5

Zhang, R., Xiang, N., Gao, X., Zhang, G., Lu, T., & Yuan, T. (2025). 基于蜘蛛线粒体基因组的分子系统发育关系:对进化和极端环境适应的洞察。生态与进化,15(1),e70774。 https://doi.org/10.1002/ece3.70774

生态学与进化 15 https://doi.org/10.1002/ece3.70774