本论文主要测定了鹗形目两种鸟类的线粒体基因组全序列,从比较基因组学的角度对鹗形目鸟类的线粒体基因组结构进行了研究分析,并对鸟类线粒体调控区的结构特征,起源进化和生理意义等进行了比较和探讨。 利用Long-PCR和Primer Walking结合克隆测序法对短耳鹗和长耳鹗线粒体基因组进行了全序列测定。结果表明:短耳鹗mtDNA序列全长为18,858bp,长耳鹗mtDNA全长为18,493bp,其中短耳鹗mtDNA是目前世界上已知最大的鸟类线粒体基因组。两种鹗类的基因组结构和基因排列顺序与家鸡相同,无假调控区,在ND3基因174位点都存在一个额外插入的胞苷酸(C),碱基组成表现出较明显的AT偏向。其基因间的间隔和重叠碱基数目,编码蛋白基因的起始和终止密码子使用偏好等均具有一定的种属特性。调控区序列异常增大是造成这两种鸟类mtDNA异常增大的主要原因,短耳鹗调控区长度为3,288bp,长耳鹗为2,926bp,这是目前已知的脊椎动物线粒体基因组中仅次于盲鳗的最大的调控区。 两种鹗类调控区的碱基组成和基本结构与其它鸟类相似,其可分为三个区:domainⅠ—Ⅲ。domain Ⅰ和domainⅢ区碱基变异程度较大,domainⅡ区则相对保守。三个区内均存在一些序列保守的功能框,有些是在脊椎动物中普遍存在的,有些则是鸟类所特有的。在两种鹗类调控区3’端存在大量的串联重复序列,短耳鹗中为126bp单元重复7次和78 bp单元重复14次,两段重复区之间有99bp间隔,;长耳鹗中为127bp单元重复8次和78bp单元重复7次,重复区之间有55bp间隔。两种鹗类间相应单元重复区的序列相似性较高,可能有着共同的起源。分析发现这两种鹗类的重复序列和Mt5调控元件有较高的序列相似性,且能形成热力学稳定的多重茎环二级结构。重复序列的产生机制,可能是由于链的滑动错配所导致,与mtDNA复制过程中聚合酶的活动受到阻碍有关。通过对脊椎动物线粒体调控区中的串联重复序列进行比较分析,认为重复序列并非完全是冗余序列,而可能具有特定的生物学功能,影响线粒体基因组的复制或转录表