白纹方蟹线粒体基因组全序列测定及方蟹总科比较分析

为探讨该总科内部亲缘关系及其与线粒体基因排序之间的相关性,研究以方蟹科(Grapsidae)白纹方蟹(Grapsus albolineatus)为代表种,测定其线粒体基因组全序列.其全长为15577 bp,包含13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和1个控制区.基因组碱基组成为33.4％A、12.0％G、20.6％C和34.0％T,具有明显的AT偏向性(67.4％).除ATP8和ND1以GTG作为起始密码子外,其余蛋白编码基因均以ATN作为起始密码子;除COⅡ和Cyt b以T作为不完全终止密码子外,其余基因均以TAN作为终止密码子.亮氨酸(Leu)和半胱氨酸(Cys)分别是使用频率最高(15.28％)和最低(0.81％)的两种密码子.除tRNA-Ser1缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.基于13个蛋白编码基因的核苷酸序列同时构建了方蟹总科的贝叶斯树(BI)和最大似然树(ML),两种方法构建的系统发育树扑拓结构一致,均显示所有方蟹科(Grapsidae)种类聚在一起,其中白纹方蟹与同属的细纹方蟹(G.tenuicrustatus)的亲缘关系最近;相手蟹科(Sesarmidae)与怪方蟹科(Xenograpsidae)形成姐妹群关系后与地蟹科(Gecarcinidae)聚为一支,三者与方蟹科互为姐妹群,弓蟹科(Varunidae)则为相对独立的一支.研究还比较分析了方蟹总科(Grapsoidea)的线粒体基因排序情况,并发现方蟹总科基因重排和系统发育有着明显的相关性.研究系统地阐述了方蟹总科的系统发育关系,为更好地理解基因重排和系统发育之间的关系提供了理论支撑.