多足动物是最早登陆的节肢动物之一,它们为完善早期陆地生态系统的发育做出了重要贡献。研究多足动物的起源与早期进化历史,对于探讨节肢动物的登陆及其在陆地生境中的拓展和演化有着重要的意义。对于早期化石记录并不丰富的多足动物来说,运用分子数据来重建谱系发生年代就有着更加重要的意义。而稳定的分子系统发生关系和完整的分支类群代表是估算谱系发生分子年代表必不可少的两个条件。目前,多足动物四大类群之间系统发生关系的争论聚焦在前殖孔类的内部(倍足类+少足类+综合类)。体型微小的前殖孔类少足动物却是多足亚门系统发生和谱系年代研究中的一块“短板”,与其它类群相比,它们受到的关注最少。本文首次测定完成少足纲动物,长支少足虫(Pauropus longiramus)的线粒体基因组全长序列。并测定完成倍足纲基部类群的代表,圆马陆(Sphaerotheriidae sp.)的线粒体基因组全序列。基于线粒体基因组的分子进化,研究前殖孔类的系统发生和谱系发生年代。尝试利用线粒体编码基因、核编码的氧化磷酸化基因(COXVA)和非氧化磷酸化基因的选择压力等分析,进一步探讨前殖孔类内部各类群之间的进化关系,研究小型前殖孔类早期进化的过程和进化机制。论文研究从以下5个方面展开。1两种前殖孔类动物的线粒体基因组全序列测定与分析测定的长支少足虫和圆马陆的线粒体全长分别为14,487bp和14,970bp,都包含典型的37条基因。长支少足虫通过特殊的tRNA基因重叠与断臂的双重方式,缩短了线粒体基因组的大小,这也是一个tRNA序列不完全在DNA序列上编码的例子。而圆马陆的线粒体基因排序则呈现了节肢动物的祖先排序类型,这也是目前为止第一个在多足亚门发现的、具有祖先类型的线粒体基因组结构。2前殖孔类系统发生关系的推断基于10种多足动物、3种泛甲壳动物和2种有爪动物的线粒体蛋白编码序列(atp8除外),重建了前殖孔类内部的系统发生关系。并结合近似无偏检验(AU检验)对6种可能的多足动物分支关系进行拓扑结构的比较。结果表明,4种打破前殖孔类组合的拓扑结构都被拒绝；分子系统发生关系强烈支持前殖孔类是一个单系群,即唇足纲是多足亚门的一个基部类群；并且,在前殖孔类的内部,强烈支持综合纲与少足纲互为姐妹群,即与少足类更近的是综合类,而不是倍足类。为确定少足纲的系统发生地位提供了独立的线粒体基因组证据。3前殖孔类谱系发生年代分析选取最早的倍足类化石和内颚亚纲弹尾虫化石记录作为化石校正点,以贝叶斯宽松分子钟方法,对多足动物分子年代进行估算。结果显示,多足动物的起源约发生于寒武纪或更早的地史时期(555Mya,95%CI:444～704Mya)；而唇足类和前殖孔类从一个共同祖先产生分歧的事件大约发生在寒武纪的晚期(505Mya,95%CI:425～548Mya)；并且,首次提出了少足类和综合类发生分歧的时间约在石炭纪的早期(330Mya,95％CI:222～415Mya)。少足类和综合类是多足亚门最年轻的两个类群,它们之间的分歧时间远晚于唇足类和倍足类纲级阶元之间的分歧时间,甚至于较这两个类群内部基干支系的分化时间更晚。提示多足亚门各纲级阶元的分化并非一次事件的快速辐射结果,而很可能经历了至少3次不同地史时代的分化事件；少足类与综合类之间的分歧很可能与石炭纪时期的环境变化、生物类群多样化的发展,以及与之相应的土壤生态系统的发育有关。4线粒体编码基因的选择压力分析对线粒体氧化磷酸化基因(13条蛋白编码序列)、核氧化磷酸化基因(COXVA)和非氧化磷酸化基因(POLII)进行选择压力及相关性分析。结果显示,与大型的唇足类和倍足类动物相比,小型少足类和综合类动物的线粒体蛋白编码基因与核氧化磷酸化基因(COXVA)所受的选择压力较为松散,尤其是少足类动物；并且KalKs与有足体节数呈显著负相关。而非氧化磷酸化基因(POLII)所受的选择压力在四类多足动物中没有明显的变化趋势。与大型多足动物相比,小型多足动物的氧化磷酸化相关基因所受压力松散,其有足体节的变化相应较小。少足动物在进化上经历松散的选择压力,也给本文研究发现的高度压缩的少足虫线粒体基因组结构,以及下述研究中发现的少足类属种间和属种内遗传变异显著的成因提供了可能的解释。5应用DNA条形码技术鉴别少足科4属的代表物种少足动物是一类小型土壤动物,在全世界广泛分布。本文首次基于COI基因的DNA条形码对中国东部地区少足科4个属的常见物种进行了初步研究。成功界定了8种已描述的物种,1新种,双短棒十别少足虫(Decapauropus biclavula sp.now.),和3种未定名物种。并对新种进行了形态学描述。基于K2P遗传距离和分子系统树推导,探讨了少足科物种的种内、种间的遗传分化。结果显示,少足科物种之间在该COI片段上的遗传差异显著,系统发生关系同样提示COI基因条形码在鉴别少足科物种上基本可行。