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本研究以华南虎、东北虎、孟加拉虎为对象，研究线粒体基因组中13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因以及非编码区的序列差异及碱基组成特点，分析了它们在虎亚种进化研究中的适用性，并用它们初步分析了华南虎、东北虎和孟加拉虎的进化关系，为研究虎的进化史、地理分布、区分虎亚种打下理论基础，并为保护我国野生虎提供理论依据。
通过PCR产物克隆测序，本研究获得了东北虎、孟加拉虎和华南虎的12srRNA基因的755bp片段，16srRNA基因的711bp片段、ATP6/8基因的314bp片段、COⅠ基因的810bp片段、COⅡ基因的868bp片段、COⅢ基因的783bp片段、cytb基因的518bp片段、D-loop保守区基因的545bp片段、D-loop高突变区Ⅰ基因的551bp片段、NDl基因的680bp片段、ND2基因的54lbp片段、ND3/4L基因的459bp片段、ND4基因的561bp片段、ND5基因的692bp片段和ND6基因的448bp片段。通过序列分析发现，三种虎15个基因序列中，碱基组成均是A+T含量高于G+C含量，表现出明显的AT偏倚性，且遗传密码子的使用存在同样的偏倚性。在遗传多样性上，东北虎和孟加拉虎体现出较高的单倍型多样度；而在核苷酸多样度上，三种虎15个基因序列中共有394个多态性位点，占三种虎平均序列总长(9236bp)的4.29％，核苷酸多样度处于中等水平。在各个基因中，ATP6/8和ND1基因的多态性位点占序列总长的比例较高，分别为21.4％和24.4％；12srRNA、16srRNA、COⅠ、COⅡ、cytb、D-loop高突变区Ⅰ、ND2、ND4和ND6基因的多态性位点占序列总长的比例分别为7.75、3.23％、1.85％、1.38％、1.12％、2.18％、4.27％、1.25％和1.12％；COⅢ、D-loop保守区、ND3/4L和ND5基因则比较保守，多态性位点占序列总长的比例分别为0.51％、0.18％、0.65％和0.43％。
利用Mega4.0软件对东北虎、孟加拉虎、华南虎和云豹序列间的转换/颠换数进行分析发现，15个基因序列核苷酸中的替换以转换为主，表现出较高的转换偏奇，且平均转换/颠换比率在2以上。采用邻接法利用15个基因序列构建的进化树可以看出，16srRNA、ATP6/8、COⅠ、COⅢ、cytb、D-loop保守区、D-loop高突变区Ⅰ、ND4、ND5构建的进化树拓扑结构相近，均是东北虎和孟加拉虎先合为一枝，然后与华南虎汇合，相同的亚种都聚在各自的树枝上，能够很好的反映三个亚种间的关系，说明这9个基因适合构建虎亚种的系统进化树。从这9个基因构建的系统进化树可以看出，东北虎和孟加拉虎均是由华南虎分化而来。