原生淡水蟹类作为淡水底栖大型无脊椎动物在淡水生态系统中发挥着重要作用。它们具有水陆两栖生活、直接发育、扩散能力有限等特点,其分布容易受到地势与气候变化等因素的影响。中国是全球原生淡水蟹物种多样性最高的国家,其中近溪蟹亚科Potamiscinae Bott,1970物种最为丰富,包括47属297个种及亚种,广布于热带、亚热带、暖温带地区,不同谱系已成功适应平原、丘陵和山地等不同海拔的陆地淡水环境,呈现海拔多元化的特点。其中高山型淡水蟹类有16属24种,主要分布于横断山区,包括云南高原、川西高原和黔西高原海拔在1500～3000 m的山地环境,约占横断山区已记录属的84%。这些高山型原生淡水蟹类对高海拔环境的适应性进化机制尚有待研究和探讨。线粒体作为能量代谢中心,是氧化磷酸化的主要场所,在ATP合成与热量产生过程中至关重要。线粒体具有一整套完整的遗传体系,线粒体基因组的13个蛋白编码基因编码参与氧化磷酸化过程电子传递链四种膜蛋白复合物的部分亚基,参与能量代谢。大量研究显示,一些生活在气候条件恶劣的高海拔环境的脊椎动物以及卤虫,其线粒体蛋白编码基因受到正选择作用,表明这些线粒体基因的分子进化对动物的高原适应性进化有一定贡献。然而,对于营水陆两栖生活的高山型淡水蟹类而言,其适应高海拔山地环境的进化过程仍不明了。我们推测,自然选择压力可能通过驱动关键线粒体基因的进化造就了高山型原生淡水蟹类对高海拔环境的适应性进化。近溪蟹亚科是全球原生淡水蟹类多样性最高的类群。然而,因缺乏足够的分子标记和系统学分析,其属种间的系统发生关系仍存在较大争议。线粒体基因组的序列和排列顺序信息可以为系统发生和适应性进化等问题的研究提供可靠的依据。本文以涵盖东亚和我国近溪蟹亚科已知属65%和68%的淡水蟹类为研究对象（包括32属58种）,通过高通量测序获得线粒体基因组全序列信息及基因排列顺序的变化;重建了近溪蟹亚科系统发生关系;推导近溪蟹亚科高频线粒体基因顺序重排的分子进化过程;并对该类群线粒体蛋白编码基因进行选择压力检测,分析和探讨高山型原生淡水蟹类适应高海拔环境的分子进化机制。论文共分为四章,主要结果与结论如下:（1）测定了30种（隶属18属）原生淡水蟹的线粒体基因组全序列。其中,近溪蟹亚科17属29种。综合本课题组已测定的数据,近溪蟹亚科的线粒体基因组数据从已公布的4属6种增加到32属58种,在属、种层面扩大了8到10倍。（2）基于线粒体基因组13条蛋白编码基因与2条核糖体RNA基因序列,使用最大似然法与贝叶斯法重建了东亚近溪蟹亚科淡水蟹类的系统发育关系。结果获得了近溪蟹亚科4个高分辨分支关系;分布在横断山区以外的属种构成一个单系类群,并与横断山区河流型的属种互为姐妹群,横断山区山地型的属种构成近溪蟹亚科的基部类群。该系统发生树为近溪蟹亚科线粒体基因组祖先型排列顺序的重建与高海拔适应性进化分析提供了框架。（3）比较研究发现,近溪蟹亚科具有高频的基因重排现象。利用CREx、Tree REx、EMP三种方式推导近溪蟹亚科9种线粒体基因组重排类型的进化历程。结果都支持仅发生trn Q转位的I型重排是近溪蟹亚科线粒体基因组的祖先型排列顺序;由trn V转位形成的IIa～c型重排主要发生在横断山区特有的山地型属种中,这些类群聚于一支,推测其多样性形成很可能经历了本地多样化的过程,此类基因重排可作为该分支的分子标记;小华溪蟹Sinopotamon parvum线粒体基因重排不同于该属其他物种,而与小石蟹属Tenuilapotamon共享同一种类型,提示小华溪蟹的分类地位需重新厘订;近溪蟹属Potamiscus物种（6种）呈现复杂的重排现象（4种类型）,提示该属可能存在隐存多样性。线粒体基因的重排标记有助于我们进一步认识东亚高度多样化的淡水蟹类的进化历史。（4）利用PAML分析中的多种模型检测近溪蟹亚科高山型淡水蟹的线粒体基因组蛋白编码基因在高海拔环境中受到的选择压力,结果发现线粒体基因nad3、nad4l与nad5、cox1分别在两个高山型淡水蟹类前景支中受到正选择作用。提示这些线粒体基因在高山型淡水蟹类适应高海拔环境的进化过程中发挥了作用。这些正选择基因也为进一步揭示原生淡水蟹适应高海拔环境的分子机制提供了研究方向。