乌鳢、斑鳢及其正反交种线粒体全基因组的比较及其结构特征分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0721

中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (16): 209-218.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0721

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乌鳢、斑鳢及其正反交种线粒体全基因组的比较及其结构特征分析

代涵¹^,²(), 陈静², 姚嘉赟², 袁雪梅², 黄雷², 焦锦彪², 黄飞³, 沈水娥⁴, 苏胜齐¹(), 张海琪¹^,²()

¹ 西南大学水产学院/农业农村部长江上游水生生物多样性保护研究中心/渔业资源环境研究中心，重庆 400715
² 浙江省淡水水产研究所/农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室/浙江省鱼类健康与营养重点实验室/湖州市渔业环境与水产品质量安全重点实验室，浙江湖州 313001
³ 德清县禹越镇农业农村办公室，浙江德清 313213
⁴ 德清县农业农村局，浙江德清 313200

收稿日期:2025-08-30 修回日期:2026-02-27 出版日期:2026-08-25 发布日期:2026-08-20
通讯作者:
苏胜齐，男，1969年出生，教授，主要从事内陆渔业资源与环境、生态渔业原理与技术研究。通信地址：400715 重庆市北碚区天生路2号西南大学水产学院，E-mail：sushengqi@swu.edu.cn。
张海琪，男，1977年出生，研究员，主要从事水产动物病害防控研究。通信地址：313001 浙江省湖州市吴兴区杭长桥南路999号浙江省淡水水产研究所，E-mail：zmk407@126.com。
作者简介:
代涵，女，2001年出生，贵州兴义人，硕士研究生，研究方向：水产动物病害防控。通信地址：400715 重庆市北碚区天生路2号西南大学水产学院，E-mail：dh010831@outlook.com。
基金资助:
湖州市科技特派员项目“不同驯食条件对翘嘴鳜生长、存活的影响及驯食性状候选基因研究”(2023KT04)

Comparison of Complete Mitochondrial Genome and Structural Characteristics Analysis of Channa argus, Channa maculata, and Their Reciprocal Species

DAI Han¹^,²(), CHEN Jing², YAO Jiayun², YUAN Xuemei², HUANG Lei², JIAO Jinbiao², HUANG Fei³, SHEN Shuie⁴, SU Shengqi¹(), ZHANG Haiqi¹^,²()

¹ College of Fisheries, Southwest University/ Conservation and Research Center for Aquatic Biodiversity in the Upper Reaches of Yangtze River/ Research Center of Fishery Resources and Environment, Chongqing 400715
² Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries/ Key Laboratory of Healthy Freshwater Aquaculture, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/ Key Laboratory of Fish Health and Nutrition of Zhejiang Province/ Key Laboratory of Fishery Environment and Aquatic Product Quality and Safety of Huzhou City, Huzhou, Zhejiang 313001
³ Yu Yue Town Agriculture and Rural Affairs Office, Deqing, Zhejiang 313213
⁴ Agriculture and Rural Affairs Bureau of Deqing County, Deqing, Zhejiang 313200

Received:2025-08-30 Revised:2026-02-27 Published:2026-08-25 Online:2026-08-20

摘要/Abstract

摘要：

乌鳢(Channa argus)和斑鳢(Channa maculata)是中国重要的本土鱼类，其正交种（斑鳢♀×乌鳢♂）和反交种（乌鳢♀×斑鳢♂）在实际生产中也表现出了良好的杂种优势。本研究采用Illumina测序技术对乌鳢、斑鳢及其正反交种的线粒体全基因组进行组装，并比较分析这4种鱼类的线粒体基因组结构特征和系统发育关系。结果表明，这4种鱼类的线粒体基因组大小均为16425 bp，且均包含13个蛋白编码基因(protein-coding genes，PCGs)、22个转运RNA基因(transfer RNAs，tRNAs)、2个核糖体RNA基因(ribosomal RNAs，rRNAs)和1个非编码控制区(displacement-loop region，D-loop)。其中ND6、tRNA^Gln、tRNA^Ala、tRNA^Asn、tRNA^Cys、tRNA^Tyr、tRNA^Ser、tRNA^Glu和tRNA^Pro均位于L链上，其余均位于H链上。此外，这4种鱼的线粒体基因组的碱基组成均呈现出较强的A+T偏向性。基于最大似然法的系统发育分析结果显示，受线粒体基因组的母系遗传特性影响，乌鳢与反交种具有最近的亲缘关系，其次是与正交种，而与斑鳢的亲缘关系稍远；鳢属鱼类共同聚为一枝，与鲈形目鱼类中的鰕虎鱼科(Gobiidae)亲缘关系较近；与鲤科(Cyprinidae)、鳚科(Blenniidae)和喉盘鱼科(Gobiesocidae)亲缘关系最远。本研究为鳢属鱼类的种质资源保护和新品种选育奠定了一定的理论基础。

关键词: 乌鳢, 斑鳢, 正反交, 线粒体基因组, 系统发育分析

Abstract:

Channa argus and Channa maculata are important indigenous fish species in China, and their orthogonal (C. maculata ♀×C. argus ♂) and backcross species (C. argus ♀×C. maculata ♂) also exhibit good hybrid advantages in actual production. In this study, Illumina sequencing technology was used to assemble the whole mitochondrial genomes of C. argus, C. maculata and their orthogonal and backcross species, and the mitochondrial genome structural characteristics and phylogenetic relationships of these four species were compared and analyzed. The results showed that the mitochondrial genomes of these four fish species were all 16425 bp in size and contained 13 protein coding genes (PCGs), 22 transfer RNA genes (tRNAs), 2 ribosomal RNA genes (rRNA), and 1 displacement-loop region (D-loop). Except for ND6, tRNA^Gln, tRNA^Ala_,tRNA^Asn, tRNA^Cys, tRNA^Tyr, tRNA^Ser, tRNA^Glu, andtRNA^Pro located on the light chain, the remaining component were located on the heavy chain. The nucleotide composition of the mitochondrial genomes of these four fish species exhibited strong A+T bias. Phylogenetic analysis based on the maximum likelihood method showed that, due to the matrilineal inheritance of the mitochondrial genome, Channa argusare most related to C. argus ♀×C. maculata ♂, followed by C. maculata ♀×C. argus ♂, and a little farther away from Channa maculata; Channa were clustered together as a branch, and are closer to the Gobiidae in the Perciformes; and most distantly related to the Cyprinidae, Blenniidae and Gobiesocidae. This study has built a certain theoretical foundation for the conservation of germplasm resources and the breeding of new varieties of Channa fish.

Key words: Channa argus, Channa maculata, reciprocal cross, mitochondrial genome, phylogenetic analysis

中图分类号:

S917.4水产动物学

代涵, 陈静, 姚嘉赟, 袁雪梅, 黄雷, 焦锦彪, 黄飞, 沈水娥, 苏胜齐, 张海琪. 乌鳢、斑鳢及其正反交种线粒体全基因组的比较及其结构特征分析[J]. 中国农学通报, 2026, 42(16): 209-218.

DAI Han, CHEN Jing, YAO Jiayun, YUAN Xuemei, HUANG Lei, JIAO Jinbiao, HUANG Fei, SHEN Shuie, SU Shengqi, ZHANG Haiqi. Comparison of Complete Mitochondrial Genome and Structural Characteristics Analysis of Channa argus, Channa maculata, and Their Reciprocal Species[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(16): 209-218.

图/表 9

参考文献 33

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科名	属名	物种名	拉丁学名	GenBank登录号
鰕虎鱼科	细棘鰕虎鱼属	普氏细棘鰕虎鱼	Acentrogobius pflaumii	NC_018064.1
毛齿鱼科	叉牙鱼属	日本叉牙鱼	Arctoscopus japonicus	NC_002812.1
喉盘鱼科	小喉盘鱼属	日本小姥鱼	Aspasma minima	NC_008130.1
石首鱼科	黄唇鱼属	黄唇鱼	Bahabataipingensis	NC_018347.1
羊鲂科	方鲷属	方鲷	Capros aper	NC_010958.1
鲹科	鲹属	黑尻鲹	Caranx melampygus	NC_004406.1
鳄冰鱼科	冰鱼属	南极冰鱼	Chionodraco myersi	DQ526430.1
长鲳科	栉鲳属	日本栉鲳	Hyperoglyphe japonica	NC_013149.1
鲤科	鮰属	牛头鮰	Liobagrus obesus	DQ321752.1
慈鲷科	罗非鱼属	奥利亚罗非鱼	Oreochromis aureus	NC_013750.1
锦鳚科	云鳚属	竹云鳚	Pholis crassispina	NC_004410.1
鲭科	羽鳃鲐属	羽鳃鲐	Rastrelliger kanagurta	JX524134.1
鳚科	凤鳚属	细纹凤鳚	Salarias fasciatus	NC_004412.1
镰鱼科	镰鱼属	镰鱼	Zanclus cornutus	NC_009852.1

科名	属名	物种名	拉丁学名	GenBank登录号
鰕虎鱼科	细棘鰕虎鱼属	普氏细棘鰕虎鱼	Acentrogobius pflaumii	NC_018064.1
毛齿鱼科	叉牙鱼属	日本叉牙鱼	Arctoscopus japonicus	NC_002812.1
喉盘鱼科	小喉盘鱼属	日本小姥鱼	Aspasma minima	NC_008130.1
石首鱼科	黄唇鱼属	黄唇鱼	Bahabataipingensis	NC_018347.1
羊鲂科	方鲷属	方鲷	Capros aper	NC_010958.1
鲹科	鲹属	黑尻鲹	Caranx melampygus	NC_004406.1
鳄冰鱼科	冰鱼属	南极冰鱼	Chionodraco myersi	DQ526430.1
长鲳科	栉鲳属	日本栉鲳	Hyperoglyphe japonica	NC_013149.1
鲤科	鮰属	牛头鮰	Liobagrus obesus	DQ321752.1
慈鲷科	罗非鱼属	奥利亚罗非鱼	Oreochromis aureus	NC_013750.1
锦鳚科	云鳚属	竹云鳚	Pholis crassispina	NC_004410.1
鲭科	羽鳃鲐属	羽鳃鲐	Rastrelliger kanagurta	JX524134.1
鳚科	凤鳚属	细纹凤鳚	Salarias fasciatus	NC_004412.1
镰鱼科	镰鱼属	镰鱼	Zanclus cornutus	NC_009852.1

基因区域	长度/bp	乌鳢碱基占比/%		斑鳢碱基占比/%		正交种碱基占比/%		反交种碱基占比/%
基因区域	长度/bp	A+T	G+C	A+T	G+C	A+T	G+C	A+T	G+C
基因组	16558	51.44	48.56	52.78	47.22	51.42	48.58	51.46	48.54
PCGs	11428	49.93	50.07	51.29	48.71	49.91	50.09	49.98	50.02
tRNAs	1556	54.37	45.63	55.53	44.47	54.31	45.69	54.37	45.63
rRNAs	2594	53.12	46.88	54.26	45.74	53.12	46.88	53.08	46.92

基因区域	长度/bp	乌鳢碱基占比/%		斑鳢碱基占比/%		正交种碱基占比/%		反交种碱基占比/%
基因区域	长度/bp	A+T	G+C	A+T	G+C	A+T	G+C	A+T	G+C
基因组	16558	51.44	48.56	52.78	47.22	51.42	48.58	51.46	48.54
PCGs	11428	49.93	50.07	51.29	48.71	49.91	50.09	49.98	50.02
tRNAs	1556	54.37	45.63	55.53	44.47	54.31	45.69	54.37	45.63
rRNAs	2594	53.12	46.88	54.26	45.74	53.12	46.88	53.08	46.92

基因	WL-BL	WL-ZJ	WL-FJ	BL-ZJ	BL-FJ	ZJ-FJ
ND1	89.33	99.79	100.00	89.44	89.33	99.79
ND2	90.61	99.43	99.90	90.61	90.71	99.52
COI	92.52	99.74	99.87	92.52	92.59	99.74
COII	92.76	99.86	100.00	92.76	92.76	99.86
ATP8	89.29	100.00	100.00	89.29	89.29	100.00
ATP6	89.62	99.71	100.00	89.91	89.62	99.71
COIII	91.86	99.49	100.00	92.11	91.86	99.49
ND3	91.12	99.43	100.00	91.12	91.12	99.43
ND4L	91.58	99.66	100.00	91.92	91.58	99.66
ND4	89.28	99.71	99.64	89.28	89.36	99.35
ND5	88.91	99.95	99.95	88.96	88.85	99.89
ND6	87.74	99.43	99.23	87.93	88.12	99.43
Cytb	92.38	99.82	99.91	92.20	92.29	99.91

乌鳢、斑鳢及其正反交种线粒体全基因组的比较及其结构特征分析

Comparison of Complete Mitochondrial Genome and Structural Characteristics Analysis of Channa argus, Channa maculata, and Their Reciprocal Species

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基因	乌鳢		斑鳢		正交种		反交种		密码子
基因	起止位置	长度/bp	起止位置	长度/bp	起止位置	长度/bp	起止位置	长度/bp	起始	终止
tRNA^Phe	1~70	70	1~70	70	1~70	70	1~70	70
12S rRNA	71~1016	946	71~1017	947	71~1016	946	71~1016	946
tRNA^Val	1017~1088	72	1018~1089	72	1017~1088	72	1017~1088	72
16S rRNA	1127~2774	1648	1128~2773	1646	1127~2774	1648	1127~2774	1648
tRNA^Leu	2775~2848	74	2774~2847	74	2775~2848	74	2775~2848	74
ND1	2849~3823	975	2848~3822	975	2849~3823	975	2849~3823	975	ATG	TAA
tRNA^Ile	3828~3897	70	3828~3897	70	3828~3897	70	3828~3897	70
tRNA^Gln	3897~3967	71	3897~3967	71	3897~3967	71	3897~3967	71
tRNA^Met	3967~4036	70	3967~4036	70	3967~4036	70	3967~4036	70
ND2	4037~5080	1044	4037~5080	1044	4037~5080	1044	4037~5080	1044	ATG	TAA
tRNA^Trp	5080~5150	71	5080~5150	71	5080~5150	71	5080~5150	71
tRNA^Ala	5152~5220	69	5152~5220	69	5152~5220	69	5152~5220	69
tRNA^Asn	5222~5294	73	5222~5294	73	5222~5294	73	5222~5294	73
OL	5299~5332	34	5299~5332	34	5299~5332	34	5299~5332	34
tRNA^Cys	5333~5399	67	5333~5399	67	5333~5399	67	5333~5399	67
tRNA^Tyr	5400~5469	70	5400~5469	70	5400~5469	70	5400~5469	70
COI	5471~7021	1551	5471~7021	1551	5471~7021	1551	5471~7021	1551	GTG/GTA	TAA
tRNA^Ser	7022~7092	71	7022~7092	71	7022~7092	71	7022~7092	71
tRNA^Asp	7096~7167	72	7096~7167	71	7096~7167	72	7096~7167	72
COII	7175~7865	691	7175~7865	691	7175~7865	691	7175~7865	691	ATG	T
tRNA^Lys	7866~7940	75	7866~7940	75	7866~7940	75	7866~7940	75
ATP8	7942~8109	168	7942~8109	168	7942~8109	168	7942~8109	168	ATG	TAA
ATP6	8100~8783	684	8100~8783	684	8100~8783	684	8100~8783	684	ATG	TAA
COIII	8783~9568	786	8783~9568	786	8783~9568	786	8783~9568	786	ATG	TAA
tRNA^Gly	9568~9636	69	9568~9636	69	9568~9636	69	9568~9636	69
ND3	9637~9985	349	9637~9985	349	9637~9985	349	9637~9985	349	ATG	T
tRNA^Arg	9986~10054	69	9986~10054	69	9986~10054	69	9986~10054	69
ND4L	10055~10351	297	10055~10351	297	10055~10351	297	10055~10351	297	ATG	TAA
ND4	10345~11725	1381	10345~11725	1381	10345~11725	1381	10345~11725	1381	ATG	CCT
tRNA^His	11726~11796	71	11726~11796	71	11726~11796	71	11726~11796	71
tRNA^Ser	11797~11864	68	11797~11864	68	11797~11864	68	11797~11864	68
tRNA^Leu	11867~11939	73	11867~11939	73	11867~11939	73	11867~11939	73
ND5	11940~13778	1839	11940~13778	1839	11940~13778	1839	11940~13778	1839	ATG	TAG/TAA
ND6	13775~14296	522	13775~14296	522	13775~14296	522	13775~14296	522	ATG	TAG
tRNA^Glu	14297~14365	69	14297~14365	69	14297~14365	69	14297~14365	69
Cytb	14370~15510	1141	14370~15510	1141	14370~15510	1141	14370~15510	1141	ATG	T
tRNA^Thr	15511~15582	72	15511~15582	72	15511~15582	72	15511~15582	72
tRNA^Pro	15582~15651	70	15582~15651	70	15582~15651	70	15582~15651	70
D-loop	15914~16425	512	15915~16425	511	15914~16425	512	15914~16425	512

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