血蓝蛋白广泛分布于物种繁多的节肢动物和软体动物中:在系统发生上，血蓝蛋白属于一个庞大的蛋白家族，包括酚氧化酶、血蓝蛋白和储存蛋白等;在功能上，血蓝蛋白和血球蛋白组成了动物界最主要的两类呼吸分子，并且在特定的类群中一般只选择使用其中一种。本研究相应地针对两方面的问题展开:在系统发生上，低等六足动物这一节肢动物中具有独特演化位置的类群（包括原尾虫、双尾虫和跳虫）中血蓝蛋白家族基因会带来哪些启示？在演化规律上，两种主要的呼吸蛋白在类群中的分布是否与代谢水平相关？本研究试图通过低等六足动物中血蓝蛋白家族基因的挖掘与系统发生分析，另外在六足动物范围内分析比较两种呼吸蛋白对应的线粒体基因的自然选择压力来分别回答这两个问题。　　节肢动物血蓝蛋白家族基因在昆虫等节肢动物类群中成功应用于系统发生分析，但低等六足动物中还非常缺乏，只报道有两个跳虫血蓝蛋白、一个双尾虫储存蛋白基因(Pick& Burmester，2009)。值得注意的是，与既有昆虫储存蛋白源于1型昆虫血蓝蛋白不同，双尾虫储存蛋白源于2型血蓝蛋白。本研究的第一部分工作通过实验和生物信息学手段获取了3种双尾虫的8个储存蛋白，以及3种跳虫的3个血蓝蛋白。在系统发生分析中，做了此前数据集与添加了新获取序列的数据集之间的对照，也通过贝叶斯法、最大似然法两种构树分析方法之间的映证。值得关注的是，新结果中此前报道的双尾虫储存蛋白的位置发生了变化，和新添加的双尾虫储存蛋白一起与1型血蓝蛋白聚类。该结果支持六足动物储存蛋白起源的单系性，提示双尾虫与昆虫的近缘关系，也展示了获取全面的同源序列对分子系统发生定位的重要价值。此外，跳虫血蓝蛋白亦与既有六足动物血蓝蛋白良好聚类，支持跳虫与昆虫的近缘关系。第二部分工作首次在三类低等六足动物中报道了13个酚氧化酶基因并进行系统发生分析，在构树结果中可以看到低等六足动物酚氧化酶的系统发生位置填补了从甲壳动物到昆虫之间演化中缺失的环节，鳃足类甲壳动物与低等六足动物相对近缘。　　涉及呼吸蛋白演化发生规律的研究有生物化学呼吸蛋白携氧能力的测定，以及特殊类群中呼吸蛋白的演变情况的分析等，但缺乏从演化生物学角度开展的系统性比对研究。本研究在第三部分工作中通过检测六足动物的线粒体DNA的选择压力，对指示不同类型呼吸蛋白对应的选择压力的Ka/Ks值做了比对分析，初步探讨了血蓝蛋白和血球蛋白在六足动物中的类群分布模式:在放弃血蓝蛋白而选用血球蛋白的高等昆虫中，线粒体基因承受了更大的选择压力，这提示呼吸蛋白在不同生物类群中分布的意义在于为处于不同生境、生态位置的类群提供相适应的代谢水平。　　本研究以一系列新的基因序列丰富了低等六足动物血蓝蛋白家族成员系统发生的研究，特别修正了此前关于双尾虫储存蛋白的研究结果(Pick&Burmester，2009)，也提供了低等六足动物与昆虫近缘关系的佐证。另外，本研究还通过计算分析六足动物线粒体基因的选择压力，初步探讨了呼吸蛋白与能量代谢功能相适应的分布规律。