线粒体基因组蕴含着巨大的分子遗传信息，可以为种群遗传结构分析及系统发育进化等研究提供重要的分子标记，对于线粒体基因组的研究还对濒危野生动物的保育和引入策略提供了有力的分子遗传学支持。本文对南非长角羚和白长角羚的线粒体基因组进行了测序，与牛科其他动物线粒体基因组进行了比较研究，对牛科的10种动物进行了系统发育分析，并估算了这10种牛科动物种间的进化分歧时间。得到以下结果：1．南非长角羚和白长角羚的线粒体基因组全序列长度分别为16661bp和16756bp，包含22个tRNA基因、12S rRNA、16S rRNA基因、13个蛋白质编码基因和非编码控制区序列，线粒体基因组体现出碱基使用的A-T偏好性。蛋白质编码基因中，除ND2、ND3、ND5基因的起始密码子为ATA外，其余蛋白质编码基因均以ATG作为起始密码子。在终止密码子使用方面，大部分蛋白质编码基因以TAA作为终止密码子，ND2基因的终止密码子为TAG，Cytb基因为AGA，COXIII、ND3、ND4基因则为不完整的T或TA。tRNA基因中，除tRNA-Ser（AGY）缺少二氢尿嘧啶环外，其余tRNA均能折叠成典型的三叶草型二级结构。控制区分为延长中止相关序列（ETAS）、中央保守序列（CD）和保守序列区（CSB），在ETAS区中的RS2region中检测到了6个短重复序列GYRCAT（Y=C/T, R=A/G）。中央保守序列（CD）的F box、E box、Dbox、C box、B box被识别出。在保守序列区（CSB）区，识别出了H链复制起始点（OH）、LSP、HSP、CSB1区域、CSB1-like区域、混合的CSB2+3区域，在CSB1和CSB2区域之间没有检测到重复序列。以上特点均与牛科中近缘物种的线粒体基因组特点一致。2．基于12S rRNA基因、16S rRNA基因和12个蛋白质编码基因的联合基因，分别使用邻接法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法构建了牛科10种动物的系统进化树，探讨了系统发育关系。南非长角羚与白长角羚与狷羚亚科的白纹牛羚亲缘关系最近，其次是羊亚科的3种动物，与牛亚科的4种动物亲缘关系最远。对于羊亚科3种动物的系统进化关系，四种构树方法产生了分歧，本文做了比较研究。另外，对牛亚科的4种动物的系统进化关系的研究结果与其他学者的结果一致。3．计算了牛科10种动物间的tRNA基因和rRNA基因的核苷酸替代率，并与蛋白质编码基因的碱基同义替代率和非同义替代率进行了比较，然后以已公布的哺乳动物线粒体基因组各功能基因的平均碱基替代率为分子钟，基于tRNA基因和rRNA基因的核苷酸替代率估算了10种牛科动物间的进化分歧时间。南非长角羚与白长角羚的进化分歧时间大约在3.35-6.03百万年以前（MYBP），与白纹牛羚的进化分歧时间大约在9.49-12.12MYBP，与山羊的进化分歧时间大约在8.96-12.65MYBP，与绵羊的进化分歧时间大约在8.50-13.93MYBP，与家牛的进化分歧时间大约在10.65-17.77MYBP，与水牛的进化分歧时间大约在11.95-15.12MYBP，这与由系统进化树推测出的系统发育关系基本一致。另外，对牛亚科4种动物的进化分歧时间估计以及牛亚科和羊亚科间的分化时间估计，都与前人通过化石数据或者分子遗传数据得到的结果相吻合。