【摘 要】
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昆虫线粒体基因组是昆虫学研究中应用最广泛的遗传标记之一,应用于昆虫系统发育关系重建、种群遗传结构、基因漂流、杂交和生物地理学等多方面的研究。昆虫纲的两个主要类群,多新翅类和完全变态类,目前为止并没有基于线粒体全基因组数据的高级阶元系统进化关系的研究,并且这两个类群中的线粒体基因组数据亟待补充。因此对多新翅类和完全变态类昆虫线粒体基因组进行测序和分析,对揭示线粒体基因组的进化以及研究这两个类群复杂的
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昆虫线粒体基因组是昆虫学研究中应用最广泛的遗传标记之一,应用于昆虫系统发育关系重建、种群遗传结构、基因漂流、杂交和生物地理学等多方面的研究。昆虫纲的两个主要类群,多新翅类和完全变态类,目前为止并没有基于线粒体全基因组数据的高级阶元系统进化关系的研究,并且这两个类群中的线粒体基因组数据亟待补充。因此对多新翅类和完全变态类昆虫线粒体基因组进行测序和分析,对揭示线粒体基因组的进化以及研究这两个类群复杂的系统发育关系具有重要意义。本研究对多新翅类和完全变态类昆虫线粒体基因组进行了大规模测序,补充测定了 7个目22种昆虫的线粒体基因组序列,包括螳螂目7种、竹节虫目1种、纺足目2种、襀翅目5种、革翅目2种、毛翅目2种及长翅目3种。许多关键类群的线粒体基因组数据得到了补充,如纺足目、革翅目、毛翅目等。在此基础上,利用比较基因组学和生物信息学手段分析了这两类昆虫线粒体基因组的特征与进化;并基于线粒体全基因组序列分别对多新翅类昆虫和完全变态类昆虫目间的系统发育关系进行了研究。主要研究结果如下:（1）多新翅类和完全变态类昆虫线粒体基因组核苷酸和氨基酸组成均呈明显的AT偏向性,并且存在高度的组成异质性。（2）多新翅类和完全变态类昆虫线粒体基因组的进化速率,在目与目之间和目内不同种类之间,均存在明显差异。（3）无论是核苷酸还是氨基酸数据,混合异质性模型均优于同质性模型。混合异质性模型能有效的降低数据集组成和进化速率的异质性对系统发育关系重建的影响。同时,利用OV-sorting方法对数据集进行优化,都能进一步减少系统发育分析过程中的系统误差。（4）利用混合异质性模型CAT+GTR和OV-sorting方法对数据集进行优化,有效的降低或消除了系统误差,得到完全变态类昆虫的系统发育关系为:（膜翅目+（（（鞘翅目+捻翅目）+（脉翅目+（蛇蛉目+广翅目）））+（（蚤目+长翅目）+（（毛翅目+鳞翅目）+双翅目））））;得到多新翅类昆虫的系统发育关系为（革翅目+（襀翅目+（直翅目+（（蛩蠊目+（螳（?）目+（（缺翅目+纺足目）+竹节虫目）））+（螳螂目+蜚蠊目）））））。
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