库蚊属作为蚊科的第一大属,分布广泛,是重要的虫媒传播载体,包括传播流行性乙型脑炎、淋巴丝虫病等。虫媒传染病的控制主要依赖于对传染媒介的控制,线粒体基因组以其基因结构稳定、编码成分保守、母系遗传、进化速度快、无重复以及高拷贝等特点,被广泛用于分子进化模式、系统分类学、系统发生学和种群遗传学等研究,同时研究物种之间的系统发育关系对于蚊虫控制具有指导意义。三带喙库蚊和淡色库蚊分别是乙型脑炎病毒和班氏丝虫病的重要传播媒介,研究三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组丰富了库蚊属线粒体基因组的理论数据,也为这两种蚊虫的控制研究奠定了基础。将得到的两个线粒体基因组与目前已知的库蚊属中其它两个物种的线粒体基因组进行比较分析为库蚊属物种的基础生物学研究及应用提供理论依据。本研究以线粒体DNA为模板,采用常规PCR技术及基因克隆,对三带喙库蚊和淡色库蚊的线粒体基因组进行了测序、拼接及注释分析。与其他已知库蚊属物种的线粒体基因组进行比较分析,并利用线粒体基因组的13个蛋白编码基因进行系统发育分析。研究内容和结果如下:1.三带喙库蚊线粒体基因组三带喙库蚊的线粒体基因组是环状双链DNA分子,长为14 844 bp,包含37个编码基因即2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因和22个tRNA基因,该线粒体基因组的调控区序列在本次测序中未获得。三带喙库蚊的全线粒体基因组、蛋白编码基因、tRNA基因和rRNA基因的AT含量分别为77.6%、76.5%、78.8%和81.8%,均表现出明显的AT含量偏向性。蛋白编码基因中:除了COI的起始密码子是TCG,其余的蛋白编码基因的起始密码子均为ATN;除了COI和COII以T作为终止密码子,其余均为完整的TAA形式。该线粒体基因组中的22个tRNA大小范围在65-72 bp,除了trnS(AGN)缺少双氢尿嘧啶(DHU)臂外,其余的均可以形成典型三叶草式的二级结构,在这些二级结构中总共存在30处碱基错配。本文是蚊科中第一个对12S rRNA和16S rRNA基因进行了二级结构预测,且这两种rRNA二级结构中同样存在G-U配对。2.淡色库蚊线粒体基因组淡色库蚊线粒体基因组全长15 617 bp,包含37个基因及1个控制区,其结构及基因排序与三带喙库蚊一致。淡色库蚊的全线粒体基因组、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因和控制区AT含量分别为77.6%、76.6%、78.9%、82.5%和88.8%,表现出明显的AT含量偏向性。淡色库蚊线粒体基因组的蛋白编码基因的起始密码子和终止密码子与三带喙库蚊一致,除了COII的起始密码子在三带喙库蚊中为ATG,而在淡色库蚊中为ATA。淡色库蚊线粒体基因组中的22个tRNA大小范围在64-72 bp,除了trnS(AGN)缺少双氢尿嘧啶臂外,其余的均可以形成典型三叶草式的二级结构。预测得到的tRNA和rRNA二级结构中均含有非标准配对。淡色库蚊线粒体基因组的控制区长度为747 bp,其AT含量在整个线粒体基因组中最高,同时对调控区中特殊结构的预测表明含有4个串联重复结构。3.库蚊属线粒体基因组序列的比较分析目前为止报道的库蚊属线粒体基因组中致倦库蚊的一条序列的调控区已测得(其线粒体基因组全长为15 587 bp;调控区长704 bp),尖音库蚊和另一致倦库蚊的线粒体基因组的调控区均不完整(线粒体基因组的长度均为14 856 bp)。将本文测得的三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组与库蚊属其他物种线粒体基因组进行对比,表明它们的线粒体基因组的基因组成和排序完全一致,均含有37个基因和1个控制区。整体上和各个组份的碱基均具有明显的AT偏好。已知库蚊属的控制区包括淡色库蚊747 bp,88.8%;尖音库蚊742 bp,88.8%;致倦库蚊704 bp,88.5%。对以上调控区的特殊结构进行预测表明均含有4个串联重复结构,且在这些结构中均具有较高的保守性。4.库蚊属线粒体基因组的系统发育基于线粒体基因组的13个蛋白编码基因的核苷酸序列使用ML法,以冈比亚按蚊为外群,对三带喙库蚊、淡色库蚊、尖音库蚊和致倦库蚊进行系统发育分析,结果表明三带喙库蚊与其余的5个线粒体基因组分开。淡色库蚊与土耳其的尖音库蚊聚到了一起。而致倦库蚊聚到了淡色库蚊和尖音库蚊之间。本研究获取了三带喙库蚊和淡色库蚊的线粒体基因组序列,并对其进行注释分析,同时是蚊科第一个对rRNAs进行了二级结构的预测。丰富了库蚊线粒体基因组数据,也为后续库蚊线粒体基因组测序和分析提供参考和依据。