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动物线粒体基因组表现多态性显著、进化速率快、母系遗传等特点,以成为基因结构、功能、转录、表达研究的良好模型。目前GenBank收录的后生动物线粒体基因组1790种。其中脊椎动物1250种,硬骨鱼纲625种,鲤形目(Cypriniformes)98种,鲤科(Cyprinidae)69种,鮈亚科(Gobioninae)12种。本研究采用基于长PCR与二次PCR相结合的方法,对麦穗鱼Pseudorasbora parva(鲤科：鮈亚科)线粒体基因组进行序列测定、组装、注释及结构分析。通过联合GenBank收录已测的鲤科鱼类线粒体基因组数据,采用系统发育学研究方法,对鲤科鱼类系统发育关系进行研究,探讨不同联合数据集基因的系统发育有效性。主要结论如下：1、麦穗鱼线粒体基因组长度为16600 bp,编码37个线粒体基因：13个蛋白质基因(COⅠ、COⅡ、COⅢ、ATP6和ATP8；ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6和Cyt b),2个rRNA (srRNA和lrRNA),22个tRNA基因和一个D-loop控制区。2、麦穗鱼线粒体基因组碱基组成具有一定的A/T偏向性。全序列A+T含量为58.9%,D-loop控制区的A+T含量为66.2%,明显高于线粒体基因组全序列和蛋白质编码基因。3、麦穗鱼线粒体基因组13个蛋白质编码基因中,除COⅠ的起始密码子为GTG外,其它蛋白质编码起始密码子均为通用的ATG。终止密码子包括两类：一类是完整的终止密码子TAA(ND2、COⅠ、ATP6、ND4、ND5、ND6)和TAG(ND1、ATP8)；另一类是不完整的终止密码子TA(ND3、ND4)和T(COⅡ、COⅢ、Cytb)。4、麦穗鱼的22个tRNA基因均能形成典型的三叶草型二级结构,且都存在一定数目的碱基错配现象,绝大多数为G-U错配。5、对麦穗鱼的srRNA和lrRNA全序列的二级结构进行预测,结合已发表的澳洲鮈塘鳢(Gobiomorphus australis) srRNA和牛(Bos taurus) lrRNA全序列的二级结构比较发现,rRNA二级结构比较保守,其中srRNA二级结构只在茎17、19-20之间,环26、42差异明显；lrRNA二级结构只在序列两端差异明显。6、麦穗鱼D-loop控制区位于tRNAPro与tRNAPhe之间,长度为931bp,A+T含量为66.2%,仅低于蛋白质编码基因的第3位点(69.3%)。比较发现麦穗鱼控制区包含2个终止相关序列(TAS1、TAS2)、2个中央保守序列区(CSB-F、CSB-D)和3个保守序列区(CSB-1、CSB-2、CSB-3),其中TAS1可形成潜在的二级茎环结构,其它鲤科鱼类中同样存在这些特征。7、利用线粒体基因组3种数据集对鲤科鱼类进行系统发育分析,结果表明：基于rRNAs数据集分析显示波鱼类群(Rasborins)是鲤科中最基部的类群,它所包括的分类单元不具单系性,其它的鲤科鱼类聚为两个系群：鲃系(Barbine)和雅罗鱼系(Leuciscine)。其中鲃系的鲤亚科、裂腹鱼亚科和鲃亚科聚为一个单系类群。雅罗鱼系中,北美分布的鱥类和欧亚分布的雅罗鱼类共同形成一个单系群；鮈亚科形成单系群；东亚特有的鲴类、鲌类、波鱼类、草鱼和青鱼形成一个单系类群；丁鱥属雅罗鱼系丁鱥亚科。亚科分类可概括为：(波鱼亚科,((鲤亚科,(裂腹鱼亚科,鲃亚科)),(丁鱥亚科,((鲴亚科,鲌亚科),(鮈亚科,雅罗鱼亚科)))))。麦穗鱼和北方麦穗鱼以很高的自举值聚到一起。8、基于13个蛋白基因序列和联合数据集的分析结果为：((鲤亚科,(鲃亚科,裂腹鱼亚科)),(波鱼亚科,((鲴亚科,鲌亚科),(丁鱥亚科,(鮈亚科,雅罗鱼亚科))))),同样不支持波鱼亚科、雅罗鱼亚科为单系群,有争议的丁鱥形成丁鱥亚科。麦穗鱼和北方麦穗鱼始终聚在一起,种间差异很小,与形态分类和分子进化结果一致。