动物线粒体基因组是共价闭合的双链DNA,长度在16.5 kb左右,在新陈代谢、细胞程序性死亡、疾病、衰老等过程中具有重要作用。线粒体基因组结构简单,呈母系遗传,广泛用于分析动物和动物类群间的系统关系。龟鳖类是形态学上最特化的一支爬行动物,目前,已测定的龟鳖类动物线粒体基因组全序列有16种,其中,侧颈龟亚目仅1种,曲颈龟亚目15种。龟鳖类同其它类群脊椎动物的系统进化关系一直存在争论。为进一步从分子水平上探讨这一问题,本文参照近源物种的线粒体基因组,设计了16对特异引物,采用PCR产物直接测序法测得了乌龟(Chinemys reevesii)和金头闭壳龟(Cuora aurocapitata)线粒体基因组全序列。结果表明:乌龟线粒体基因组序列全长分别为16, 576 bp,包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因和1个非编码控制区。其线粒体基因组结构和基因排列顺序与其它多数龟鳖类相同,在“WANCY区”包含一个“stem-loop”结构,NADH dehydrogenase subunit 3基因中的第174位点处存在一个额外插入的腺苷酸(A)。金头闭壳龟线粒体基因组序列全长分别为16, 890 bp,包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因和1个非编码控制区。线粒体基因组全序列中,除了在非编码控制区的3’端富含TA重复序列外,与其它已报道的脊椎动物线粒体基因组结构相似。这些可能为金头闭壳龟的保护提供分子方面的信息。应用重链上12个编码蛋白质基因的核苷酸序列,对25个物种进行系统分析,结果表明龟鳖类和古龙类(包括鸟类和鳄类)构成较近的姐妹群关系。