強壯粗體蟲的線粒體基因組及棘頭蟲的系統發育研究

潘庭雙 聶 品

?

強壯粗體蟲的線粒體基因組及棘頭蟲的系統發育研究

潘庭雙1聶 品2

(1. 安徽省農業科學院水產研究所, 合肥 230031; 2. 中國科學院水生生物研究所, 武漢 430072)

通過長距離PCR方法, 克隆了鱖(Basilewsky)腸道內寄生蟲——強壯粗體蟲(Van Cleave)線粒體基因組全長序列, 共13393 bp (GenBank登錄號: KC415004), 有36個基因, 其中蛋白編碼基因12個, 核糖體基因2個, tRNA22個。所有基因均由線粒體基因組同一條鏈按同一個方向轉錄。利用該線粒體基因組和已經報道的一些輪蟲綱種類的線粒體基因組序列, 構建了棘頭蟲和輪蟲的系統發育樹。系統發育研究表明: 包括強壯粗體蟲、隱藏新棘蟲(Van Cleave)和(Van Cleave)在內的始新棘頭蟲綱(Eoacanthocephala)與古棘頭蟲綱(Palaeacanthocephala)親緣關系較近, 聚為一枝后再與原棘頭蟲綱(Archiacanthocephala)聚在一起; 棘頭蟲與雙巢類輪蟲(Bdelloid)親緣關系最近, 聚為一枝, 然后再與單巢類輪蟲(Monogonont)聚在一起, 表明棘頭蟲和輪蟲具有較近的親緣關系。

棘頭蟲; 強壯粗體蟲; 線粒體基因組; 系統發育; 輪蟲

棘頭蟲是一類利用節肢動物為中間宿主, 脊椎動物為終末宿主的腸道寄生蟲, 目前全球報道約有1200種。在傳統分類中, 棘頭蟲被歸為線蟲動物門; 但通過形態學[1]及系統發育[2]研究, 目前普遍認為棘頭蟲與輪蟲親緣關系很近, 統稱為輪形動物門(Syndermata)。輪蟲動物門(Rotifera)分為三個綱: 雙巢綱(Bdelloidea)、單巢綱(Monogononta)及尾盤綱(Seisonidea), 但關于它們與棘頭蟲間的親緣關系, 不同的研究者往往得出并不完全相同的結論[3,4]。

然而, 在寄生蟲學界通常將棘頭蟲作為一個獨立的動物門, 即Acanthocephlala, 包含四個綱: 原棘頭蟲綱(Archiacanthocephala)、始新棘頭蟲綱(Eo-a-canthocephala)、古棘頭蟲綱(Palaeacanthocephala)及多棘頭蟲綱(Polyacanthocephala)[5, 6]。對于棘頭蟲不同綱之間的親緣關系, 盡管有一些學者進行了系統發育方面的研究[5, 6], 但它們之間的親緣關系尚有待進一步闡明[8]。有學者認為始新棘頭蟲綱與多棘頭蟲綱親緣關系較近, 它們在進化樹上聚為一枝后, 再與古棘頭蟲綱聚在一起, 原棘頭蟲綱最后與它們聚為一大枝[2]。已經報道的有關棘頭蟲系統發育研究主要是基于1—2個基因, 如18S或28S核糖體RNA[1]、[9]、及rDNA基因[10]、1[9]等, 而這些基因由于片段較短, 其所包含的信息量較少; 且它們相對比較保守, 進化速率較慢, 因此在系統發育方面所包含的信息遠沒有線粒體基因組豐富[4, 11]。近年來, 有關于線粒體基因組在棘頭蟲系統發育研究的報道, 如古棘頭蟲綱的似瘦棘吻蟲(Linton)、始新棘頭蟲綱的、原棘頭蟲綱的Travassos和豬巨吻棘頭蟲(Travassos)[12—14]。然而, 棘頭蟲不同分類單元之間、棘頭蟲與輪蟲等其他動物間親緣關系的研究, 需要更多棘頭蟲線粒體基因組的支持。

強壯粗體蟲是一種寄生于鱖(Basilewsky)腸道內的棘頭蟲[15]。對該寄生蟲的研究主要集中在形態學、流行病學及引起的腸道病理等方面[15,16]。本研究克隆了強壯粗體蟲線粒體基因組全長, 分析了其基因組成、核酸組成及密碼子, 并對強壯粗體蟲與其他棘頭蟲、輪蟲及其他動物間的親緣關系進行了系統發育方面的分析。

1 材料與方法

1.1 實驗材料和總DNA的提取

強壯粗體蟲采自湖北省梁子湖的鱖腸道, 經0.6%氯化鈉溶液清洗干凈后, 用70%酒精固定, –20℃保存。總DNA的提取方法參照Promega Wizard?Genomic DNA Purification Kit (Promega)說明書。

1.2 常規PCR擴增與測序

利用已報道的引物(cox1F/ cox1R, cobF/ cobR, and rrnLF/ rrnLR)[13]擴增1、2、, 以及已報道的棘頭蟲(似瘦棘吻蟲、, GenBank登錄號分別為NC_006892、NC_016754)及輪蟲(Pallas,Muller; NC_ 013568, NC_010472 part-I和NC_010484 part-II)線粒體基因組的保守序列設計cox2的上、下游引物擴增cox2 (表1)。反應體系為: 總體積50 μL, 含5 μL 10×PCR Buffer, dNTPs 10 nmol, 引物各20 pmol,DNA 聚合酶(TakaRa)2.5 U, DNA約20 ng。PCR反應的循環參數為: 94℃變性3min; 94℃變性30s, 45℃退火30s, 72℃延伸1min, 共33個循環; 最后72℃延伸10min。1.2%瓊脂糖凝膠電泳檢測, PCR擴增產物進行序列測定。

表1 強壯粗體蟲(Hebesoma violentum)線粒體基因組PCR擴增所需引物

1.3 距離PCR擴增與測序

根據1、、、2的測序結果, 設計長距離PCR引物擴增線粒體基因組上的剩余四個長片段cox1-rrnL、rrnL-cob、cob-cox2、cox2-cox1(表1), 大小分別為1.9、7.0、2.8、2.3 kb。反應體系為: 總體積50 μL, 含5 μL 10×LA PCR Buffer, dNTPs 10 nmol, 引物各20 pmol, LADNA 聚合酶(TakaRa)2.5 U, DNA約20 ng。PCR反應的循環參數為: 94℃預變性3min; 94℃變性30s, 60℃退火30s, 68℃延伸10min, 共33個循環; 最后72℃延伸10min。1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測, PCR擴增產物用于序列測定。

1.4 全序列拼接與組成分析

用DNASTAR軟件包中的SeqMan進行序列拼接。用MEGA 5軟件分析核苷酸、氨基酸組成及密碼子使用情況。蛋白編碼基因序列用在線程序Open Reading Frame Finder (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ gorf/gorf.html)分析, 密碼子選擇invertebrate。大核糖體RNA (rrnL)及核糖體小RNA(rrnS)序列通過BLAST程序(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)與已報道的棘頭蟲線粒體基因組比較獲得。tRNA用軟件tRNAscan-SE、DOGMA查找, 并輔以手工查找。完整線粒體基因組序列用Sequin軟件提交至GenBank, 登錄號: KC415004。強壯粗體蟲環狀基因圖譜用軟件GenomeVx繪制。

1.5 系統進化分析

由于已經報道輪蟲的線粒體基因組序列中有部分缺失nad2、nad3或nad6[17], 本研究中所包含的44種動物線粒體基因組中有9個蛋白編碼基因為其共有。這些動物包括冠輪動物(Lophotrochozoans) 14種、扁形動物(Platyzoans)20種、脫皮動物(Ecdysozoans)5種、后口動物(Deuterostomes)4種, 外類群為棘胞動物Ellis and Solander (表2)。這些動物的9個蛋白編碼基因氨基酸序列通過ClustalX比對后, 利用軟件Gblocks選取最為保守的1112個氨基酸用于系統發育分析。

表2 用于系統發育研究的物種及其線粒體基因組的GenBank登錄號

續表

注: “1” 表示 JX183993、JX184001、JX184009、JX184017、JX184025、JX184033、JX184056、JX184064、JX184072; “2” 表示 JX183994、JX184002、JX184010、JX184018、JX184026、JX184034、JX184057、JX184065、JX184073; “3”表示 JX183995、JX184003、JX184011、JX184019、JX184027、JX184035、JX184059、JX184067、JX184075; “4” 表示JW861109、JW861111、JW861112; “5” 表示 JW861079、JW861081、JW868082、JW861084、JW861085; “6” 表示 JX463644、JX463643、JX463645、JX463646、JX433647、JX463648、JX433649、JX463650、JX463651; “7”表示JW861101、JW861103、JW861104、JW861106

Note: “1” indicates JX183993, JX184001, JX184009, JX184017, JX184025,JX184033, JX184056, JX184064, JX184072;“2” indicates JX183994, JX184002, JX184010, JX184018, JX184026, JX184034, JX184057, JX184065, JX184073;“3” indicates JX183995, JX184003, JX184011, JX184019, JX184027, JX184035, JX184059, JX184067, JX184075;“4” indicates JW861109, JW861111, JW861112;“5” indicates JW861079, JW861081, JW868082, JW861084, JW861085;“6” indicates JX463644, JX463643, JX463645, JX463646, JX433647, JX463648, JX433649, JX463650, JX463651;“7” indicates JW861101, JW861103, JW861104, JW861106

系統發育研究利用軟件MrBayes 3.2進行貝葉斯分析(Bayesian Inference, BI)。依據Akaike Information Criterion(AIC)標準, 利用ProTest 2.0軟件選取MtArt+G+I+F為最適蛋白模型, 其次為MtArt+G+F、MtArt+I+G、MtArt+G、RtRev+I+G+F。由于MrBayes軟件中沒有MtArt蛋白模型, 只能用RtREV替代。BI系統發育樹的計算是依據最適模型, 運行4個馬爾可夫鏈(Markov Chain Monte Carlo, MCMC), 運行代數為1000000, 每100代儲存為一棵樹, 共生成10000顆樹, 將前2000棵樹(200000代)去除, 剩下合為一顆樹。

2 結果

2.1 線粒體基因組組成分析

強壯粗體蟲線粒體基因組為雙鏈環狀, 全長13393 bp, T、G、A、C含量分別為38.3%、28.5%、21.1%及12.1% (表3)。在36個基因中, 蛋白編碼基因12個, tRNA22個、核糖體RNA2個。所有基因均由同一條鏈按同一方向轉錄(圖1), 基因排列順序、長度及間隔距離均列于表3。

2.2 蛋白編碼基因密碼子使用情況及序列特點

強壯粗體蟲線粒體基因組具有明顯的AT偏好性, 這可能與堿基突變、自然選擇有關[18]。強壯粗體蟲蛋白編碼基因AT含量為59.1%, 略多于(58.8%), 但少于似瘦棘吻蟲(71.6%)、(67.1%)、豬巨吻棘頭蟲(63.9%)及隱藏新棘蟲(Van cleave)(61.5%)[19]。強壯粗體蟲蛋白編碼基因密碼子使用情況見表4。

強壯粗體蟲蛋白編碼基因由多T的密碼子編碼, 類似于以前報道的一些無脊椎動物的線粒體基因組[12,13]。12個蛋白編碼基因全長9831 bp, 由3227個密碼子組成(去除終止密碼子)。在這些密碼子中, 含量最多的依次為TTT (6.43%)、TTG (5.97%) 、GTT (5.82%); 含量最少的依次為CGA、CGC、CGG、CAC, 含量分別為0.18%、0.18%、0.21%、0.27% (表5)。

強壯粗體蟲線粒體基因組12個蛋白編碼基因的氨基酸中, 含量最為豐富的依次為Leu、Val、Ser, 含量分別為16.42%、15.62%、11.75%, 這三種氨基酸組成占總氨基酸的43.79%。與強壯粗體蟲相比, 似瘦棘吻蟲中氨基酸最為豐富的依次為Leu、Val、Phe, 含量分別為16.38%、10.14%、9.93%, 占總氨基酸組成的36.45%[12]。在線粒體基因組中, 含量最為豐富的依次為Val、Leu、Ser, 含量分別為18.24%、14.17%、10.27%, 占總氨基酸組成的42.66%[13]。在豬巨吻棘頭蟲線粒體基因中, 含量最多的依次是Leu、Trp、Gly, 含量分別為19.27%、11.38%、9.46%, 占總氨基酸組成的40.11%[14]。在線粒體基因組中, 氨基酸含量最多的依次為Leu、Phe、Gly, 含量分別為21.31%、13.61%、9.33%, 占總氨基酸組成的44.25%[14]。在隱藏新棘蟲線粒體基因組中, 氨基酸含量最多的依次為Val、Gly、Ser, 含量分別為15.84%、10.82%、10.60%, 占總氨基酸組成的37.26%[19]。

圖1 強壯粗體蟲環狀線粒體基因組

所有基因均按同一個方向進行轉錄, 22個tRNA均由一個縮寫字母表示。2個亮氨酸、2個絲氨酸分別依據其反義密碼子標出, 其中L1(trnL-uag)、L2(trnL-uaa)、S1(trnS-ucu)、S2(trnS-uga)

All genes are encoded in the same direction and 22 tRNA genes are designated by a single-letter abbreviation. The two leucine and serine tRNA genes are labeled according to their anticodon sequences, as L1 (trnL-uag), L2 (trnL-uaa), S1 (trnS-ucu ), and S2 (trnS-uga ), respectively

12個蛋白編碼基因的起始密碼子并不完全相同, 其中cox1、atp6、cob、nad1、cox3這5個蛋白編碼基因的起始密碼子為GTG, nad4、nad5、cox2這3個蛋白編碼基因起始密碼子為TTG, nad6、nad4L起始密碼子為ATT, nad3、nad2起始密碼子分別為ATG、ATC。12個蛋白編碼基因的終止密碼子也不完全相同, 其中nad6、nad4L以TAG為終止密碼子, atp6、nad5、cob、cox2、nad2以TAA為終止密碼子, 而cox1、cox3、nad1、nad3、nad4僅以T為終止密碼子。12個蛋白編碼基因的起始、終止密碼子詳見表3。

2.3 轉運RNA及核糖體RNA基因

強壯粗體蟲線粒體基因組中有22個tRNA, 其中、均為2個, 這些tRNA長度為47—65 bp。、、1、、2有完整的dihydrouridine(DHU)臂及pseudouridine(TΨC)臂,、、、1、缺失DHU臂, 剩余的12 tRNAs缺失TΨC臂。強壯粗體蟲tRNA的這些特征與其他已報道的棘頭蟲, 如似瘦棘吻蟲和的tRNA具有相似的特征。

表3 強壯粗體蟲線粒體基因組基因組成分析

注: 不包括終止密碼子, nt=核苷酸, aa=氨基酸

Note: Stop codons were not included, nt = nucleotide, aa = amino acid

表4 強壯粗體蟲線粒體基因組核苷酸組成分析

注:終止密碼子除外

Note: Termination codons were excluded

表5 強壯粗體蟲線粒體基因組12個蛋白編碼基因密碼子組成及使用頻率分析

注:*為終止密碼子

Note:*Stop (termination) codon

強壯粗體蟲的、的長度分別為766 bp、587 bp, AT含量分別為61.6%、57.8%。位于1與之間, 這與隱藏新棘蟲、、似瘦棘吻蟲、完全相同, 而與豬巨吻棘頭蟲的不同, 其位于、2之間。位于、之間, 這與、和豬巨吻棘頭蟲完全相同, 而與似瘦棘吻蟲、隱藏新棘蟲不同, 其位于1、之間。

2.4 非編碼區

強壯粗體蟲非編碼區(Non-coding region, NCR)總長度為988 bp, 包括21個非編碼區, 每個非編碼區的長度從1—240 bp不等。其中有2個非編碼區較大, NCR1大小為240 bp, 位于、間; NCR2大小為205 bp, 位于、之間。NCR1、NCR2的AT含量分別為57.9%、55.2% (表4)。

2.5 基因排列順序及系統發育分析

線粒體基因組的基因排列順序相對比較保守, 比較不同基因間的排列順序可以作為評價后生動物間親緣關系的一種輔助工作[20]。已報道的棘頭蟲線粒體基因組中的基因有重排現象, 這在其他后生動物中也有報道[21]。比較強壯粗體蟲、隱藏新棘蟲、似瘦棘吻蟲、、、豬巨吻棘頭蟲這6種不同棘頭蟲線粒體基因組之間的基因排列順序, 發現強壯粗體蟲與隱藏新棘蟲有5個tRNA (、、、1、)發生重排。隱藏新棘蟲與似瘦棘吻蟲線粒體基因組基因排列順序完全相同。似瘦棘吻蟲與有兩處相鄰的tRNA位置發生了位置交換, 它們分別是、及1、。與的基因排列順序除2位置不同外, 其余完全相同。與豬巨吻棘頭蟲有6個基因發生了重排, 它們分別是:1、2、1、2、、。

利用44種動物的線粒體基因組中9個蛋白編碼基因氨基酸序列, 構建系統發育樹, 以刺胞動物門的為外類群。發現棘頭動物門的種類聚為一枝, 具有較高的支持率, BI的支持率分別1.00 BPP (圖2)。從系統發育樹上可以看出, 始新棘頭蟲綱的強壯粗體蟲與首先聚為一枝, 節點支持率為1.00 BPP, 然后再與隱藏新棘蟲聚在一起, 節點支持率為1.00 BPP。始新棘頭蟲綱的種類與古棘頭蟲綱的似瘦棘吻蟲聚為一枝, 節點支持率為1.00 BPP。原棘頭蟲綱的豬巨吻棘頭蟲、i聚為一枝, 節點支持率為1.00 BPP, 這一枝與其他棘頭蟲聚為一大枝。Bdelloidea綱的7個不同種類聚為一枝, 節點支持率為1.00 BPP, Monogononta綱的3個不同物種聚為一枝, 節點支持率為1.00 BPP。棘頭蟲首先與雙巢類輪蟲聚為一類, 再與單巢類輪蟲聚在一起, 共同組成輪形動物門(圖2)。

3 討論

本研究通過強壯粗體蟲線粒體基因組全序列的測定, 并通過系統發育分析, 研究了強壯粗體蟲與其他棘頭蟲, 以及棘頭蟲與輪蟲不同類群之間的親緣關系。

強壯粗體蟲與已報道的其他棘頭蟲, 即隱藏新棘蟲、、似瘦棘吻蟲、豬巨吻棘頭蟲、, 在線粒體基因組基因的組成及蛋白編碼基因排列順序方面具有一致性。強壯粗體蟲線粒體基因組的36個基因包含12個編碼基因、22個tRNA、2個核糖體RNA, 所有這些基因均由同一條鏈、按同一方向轉錄, 這與多數后生動物線粒體基因組的基因均由2條鏈、按2個方向轉錄不同[22]。強壯粗體蟲完整線粒體基因組全長13393 bp、AT含量為59.4%, 均小于已報道的4個棘頭蟲線粒體基因組全長(13574—14281 bp)及AT含量(60.2%—71.46%)[12—14, 19]。

強壯粗體蟲線粒體基因組12個蛋白編碼基因的起始、終止密碼子與已報道的棘頭蟲具有相似的特征。nad4、nad5、cox2起始密碼子為TTG, nad6、nad4L起始密碼子為ATT, cox1、atp6、cob、nad1、cox3起始密碼子為GTG, nad3、nad2的起始密碼子分別為ATG、ATC。12個蛋白編碼基因中共有7個利用完整密碼子作為終止子, 這包括nad6、nad4L為TAG, atp6、nad5、cob、cox2、nad2為TAA, 另外5個基因利用非完整密碼子T為終止子。非完整密碼子為終止子這種現象在其他已報道的棘頭蟲中亦有報道, 如似瘦棘吻蟲線粒體基因組中的cox1、nad1、nad4、nad5、cob均以T為終止子[12],線粒體基因組中的cox1、cox3、nad5以T為終止子, nad6、cob 以TA為終止子[13], 隱藏新棘蟲線粒體基因組中cox1、cox3、atp6、nad4、nad4L、nad1以T為終止子[19]。

強壯粗體蟲與已報道的5種棘頭蟲線粒體基因組的蛋白編碼基因及核糖體基因排列順序完全相同, 而部分tRNA排列順序有所不同。主要表現為與及1與在某些種類上發生位置互換, 而、2、1、2在一些種類中位置有所不同。

近年來, 由于一些輪蟲的線粒體基因組序列信息的發布[14,17,23,24], 這使得分析棘頭蟲與輪蟲的親緣關系成為可能。但一些種類的輪蟲線粒體基因組缺失部分蛋白編碼基因[17], 僅有9個蛋白編碼基因可用于系統發育分析。分析表明, 棘頭蟲與雙巢類輪蟲親緣關系更近, 它們聚為一枝后, 再與單巢類輪蟲聚在一起, 且有很高的節點支持率。這與利用16S rRNA、18S rRNA、28S rRNA[3]及線粒體基因或基因組[4,12—14,24]的研究結果相符。但是, 通過包括一種棘頭蟲和一種輪蟲在內的冠輪動物線粒體基因組構建系統發育樹[25], 分析棘頭蟲與輪蟲的親緣關系時, 研究結果并不支持棘頭蟲與輪蟲聚為一枝, 這也可能是樣本量較少的原因。通過蛋白編碼基因構建系統發育樹, 表明棘頭蟲與雙巢類輪蟲親緣關系較近, 且有很高的節點支持率, 且棘頭蟲這一枝嵌入雙巢類輪蟲和單巢類輪蟲這兩個分枝之間。由于輪蟲動物門分為三個綱: 雙巢綱、單巢綱、尾盤綱。因此, 在今后的研究中, 需要更多的輪蟲樣本, 尤其是尾盤類輪蟲, 以徹底解決棘頭蟲與輪蟲不同綱之間的親緣關系。

通過本研究可以發現, 始新棘頭蟲與古棘頭蟲綱親緣關系緊密, 能聚為一枝, 然后再與原棘頭蟲聚在一起, 這與其他學者利用線粒體基因組的研究結論相符[13,14]。通過18S rRNA[26]及形態特征[6]研究, 均支持始新棘頭蟲與古棘頭蟲是姊妹群。然而, 一些學者通過18S rRNA、SSU、LSU rDNA、cox1[2, 27]等分子標記研究, 發現多棘頭蟲綱與始新棘頭蟲親緣關系緊密, 能聚為一枝。目前由于缺乏多棘頭蟲綱種類的線粒體基因組數據, 多棘頭蟲綱與其他棘頭蟲綱間的親緣關系還有待進一步研究。

[1] S?rensen M V, Giribet G. A modern approach to rotiferan phylogeny: combining morphological and molecular data [J]., 2006, 40(2): 585—608

[2] García-Varela M, Nadler S A. Phylogenetic relationships among Syndermata inferred from nuclear and mitochondrial gene sequences [J]., 2006, 40(1): 61—72

[3] Witek A, Herlyn H, Meyer A,. EST based phylogenomics of Syndermata questions monophyly of Eurotatoria [J]., 2008, 8(1): 345

[4] Fontaneto D, Jondelius U. Broad taxonomic sampling of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I does not solve the relationships between Rotifera and Acanthocephala [J]., 2011, 250(1): 80—85

[5] Amin O M. Key to the families and subfamilies of Acanthocephala, with the erection of a new class (Polyacan-thocephala) and a new order (Polyacanthorhynchida) [J]., 1987, 73(6): 1216—1219

[6] Monks S. Phylogeny of the Acanthocephala based on morphological characters [J]., 2001, 48(2): 81—116

[7] Near T J. Acanthocephalan phylogeny and the evolution of parasitism [J]., 2002, 42(3): 668—677

[8] García-Varela M, Nadler S A. Phylogenetic relationships of Palaeacanthocephala (Acanthocephala) inferred from SSU and LSU rDNA gene sequences [J]., 2005, 91(6): 1401—1409

[9] Perrot-Minnot M J. Larval morphology, genetic divergence, and contrasting levels of host manipulation between forms of(Acanthocephala) [J]., 2004, 34(1): 45—54

[10] Passamaneck Y, Halanych K M. Lophotrochozoan phylogeny assessed with LSU and SSU data: evidence of lophophorate polyphyly [J]., 2006, 40(1): 20—28

[11] Abascal F, Posada D, Zardoya R. The evolution of the mitochondrial genetic code in arthropods revisited [J]., 2012, 23(2): 84—91

[12] Steinauer M L, Nickol B B, Broughton R,First sequenced mitochondrial genome from the phylum Acanthocephala () and its phylogenetic position within metazoa [J]., 2005, 60(6): 706—715

[13] Gazi M, Sultana T, Min G S,. The complete mitochondrial genome sequence of(Acanthocephala: Archiacanthocephala) and its phylogenetic position within Syndermata [J]., 2012, 61(2): 307—316

[14] Weber M, Wey-Fabrizius Alexandra R, Podsiadlowski L,Phylogenetic analyses of endoparasitic Acanthocephala based on mitochondrial genomes suggests secondary loss of sense organs [J]., 2013, 66(1): 182—189

[15] Xie H X, Gao Q, Nie P. Intestinal pathology of the mandarin fishinfected naturally with the acanthocephalan[J]., 2005, 29(2): 137—141[謝海俠, 高謙, 聶品．強壯粗體蟲寄生引起的鱖腸道病理．水生生物學報, 2005, 29(2): 137—141]

[16] YU Y, Wu H S. Studies on the fauna of acanthocephala of fishes from middle reaches of the ChangJiang (Yangtze) River [J]., 1989, 13(1): 38—50[余儀, 伍惠生．長江中游魚類寄生棘頭蟲區系的研究．水生生物學報, 1989, 13(1): 38—50]

[17] Lasek-Nesselquist E. A mitogenomic re-evaluation of the bdelloid phylogeny and relationships among the syndermata [J]., 2012, 7(8): e43554

[18] Romero H, Zavala A, Musto H. Codon usage inis the result of strand-specific mutational biases and a complex pattern of selective forces [J]., 2000, 28(10): 2084—2090

[19] Pan T S, Nie P. The complete mitochondrial genome of(Acanthocephala) with phylogenetic analysis of acanthocephalans and rotifers [J]., 2013, 60(3): 181—191

[20] Park J K, Sultana T, Lee S HMonophyly of clade III nematodes is not supported by phylogenetic analysis of complete mitochondrial genome sequences [J]., 2011, 12: 392

[21] Stach T, Braband A, Podsiadlowski L. Erosion of phylogenetic signal in tunicate mitochondrial genomes on different levels of analysis [J]., 2010, 55(3): 860—870

[22] Gissi C, Iannelli F, Pesole G. Evolution of the mitochondrial genome of Metazoa as exemplified by comparison of congeneric species [J]., 2008, 101(4): 301—320

[23] Suga K, Welch D B M, Tanaka Y,Two circular chromosomes of unequal copy number make up the mitochondrial genome of the rotifer[J]., 2008, 25(6): 1129—1137

[24] Min G S, Park J K. Eurotatorian paraphyly: Revisiting phylogenetic relationships based on the complete mitochondrial genome sequence of(Bdelloidea: Rotifera: Syndermata) [J]., 2009, 10: 533

[25] Podsiadlowski L, Braband A, Struck T H,Phylogeny and mitochondrial gene order variation in Lophotrochozoa in the light of new mitogenomic data from Nemertea [J]., 2009, 10: 364

[26] Near T J, Garey J R, Nadler S A. Phylogenetic relationships of the Acanthocephala inferred from 18S ribosomal DNA sequences [J]., 1998, 10(3): 287—298

[27] García-Varela M, Cummings M P, Pérez-Ponce de León GPhylogenetic analysis based on 18S ribosomal RNA gene sequences supports the existence of class Polyacan-thocephala (Acanthocephala) [J]., 2002, 23(2): 288—292

THE CLONING OF THE MITOCHONDRIAL GENOME OF(ACANTHOCEPHALA) AND THE PHYLOGENETIC ANALYSIS OF ACANTHOCEPHALANS

PAN Ting-Shuang1and NIE Pin2

(1. Fisheries Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China; 2. Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China)

The acanthocephalanVan Cleave was collected from the intestine ofBasilewsky, which were captured in the Liangzi Lake of Hubei Province, China. Using long PCR we cloned the entire mitochondrial (mt) genome sequence of(13,393 bp) (GenBank accession No. KC415004). The genome consists of 36 genes including 12 protein-coding genes, 22 transfer RNAs (tRNAs) and 2 ribosomal RNAs (rRNAs), which was consistent with previous reports about mt genomes of other acanthocephalan species. All genes in the mt genome were encoded on one strand and transcribed in the same direction. The phylogenetic analysis of the mt genomes of acanthocephalans, rotifers and others indicated that the class Eoacanthocephala, containingVan Cleave,Van Cleave andVan Cleave, was closely related to Palaeacanthocephala which was then correlated with the class Archiacanthocephala. It is obvious that acanthocephalans are closely related to a clade containing bdelloids which were then correlated with the clade containing monogononts. Further phylogenetic analysis of rotifers in the Seisonidea and acanthocephalans in the Polyacanthocephala will provide insights into the phylogenetic relationship between the major taxa of rotifers and/or acanthocephalans, as well as between these two groups.

Acanthocephala;; Mitochondrial genome; Phylogeny; Rotifera

2013-02-25;

2013-12-25

國家重點基礎研究發展規劃(973計劃)項目(No. 2009CB118703)資助

潘庭雙(1973—), 男, 安徽安慶人; 博士研究生; 研究方向為魚類寄生蟲學。E-mail: pantingshuang@163.com

聶品(1961—), 男, 研究員; 研究方向為魚類免疫學與寄生蟲學。E-mail: pinnie@ihb.ac.cn

Q959.17

A

1000-3207(2014)02-0351-11

10.7541/2014.50