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

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

Abstract

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

CLC Number:

S917.4水产动物学

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.

Figures/Tables 9

References 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