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动物线粒体基因组具有多态性显著、进化速率快、母系遗传和几乎不发生重组等特点，是研究基因结构、功能、转录及表达的良好模型。目前，NCBI中已收录的后生动物全线粒体基因组序列共975种，其中，脊椎动物713种，节肢动物125种。直翅目昆虫只有非洲飞蝗（Locusta migratoria）和东方蝼蛄（Gryllotalpa orientalis）线粒体基因组全序列被报道。对其他直翅目昆虫线粒体基因组的进一步测定及分析，对探讨直翅目昆虫高级阶元间的系统发育关系具有重要意义。本研究采用基于长PCR的二次PCR策略，PCR直接测序与克隆测序相结合的方法，对三种直翅目斑腿蝗科昆虫中华稻蝗（Oxya chinensis）、长翅燕蝗（Eirenephilu longipemmis）和四川凸额蝗（Traulia stal）的线粒体基因组全序列进行了测定及分析，并将其同非洲飞蝗（L．migratoria）和东方蝼蛄（G．orientalis）进行了比较分析。主要结果如下：1．中华稻蝗、长翅燕蝗和四川凸额蝗的线粒体基因组全序列的长度分别为15443bp、15621bp和15768bp，均包括卫3个蛋白质编码基因，22个tRNA基因，2个rRNA基因和位于srRNA与tRNAnIle之间的AT丰富区。三种蝗虫的线粒体基因组组成与非洲飞蝗相同，与部分节肢动物线粒体基因组组成相比，均存在K、D换位现象。基因组的基因排列紧密，基因间重叠序列总长度分别为65bp、38bp和47bp，且在基因ND4和ND4L，ATP6和ATP8间都存在7bp重叠：基因间隔序列总长度分别为87bp、109bp和117bp，最大的基因间隔均发生于ND1和tRNASer（UcN）之间。2．三种蝗虫的线粒体基因组的碱基偏向性明显，AT含量分别为75.9％、76.0％和74.6％，其中，AT丰富区的AT含量是最高，其次是IrRNA和srRNA，蛋白质编码区最低。3．三种蝗虫的蛋白质基因均使用了典型的ATN作为起始密码子，除中华稻蝗的ND5为不完整的终止密码子T外，均为完整的终止密码子TAA和TAG。4．三种蝗虫的蛋白质编码基因存在明显的密码子偏向性，NNU和NNA的密码子使用频率较高，其中，Leu的UUA使用频率最高。L链第三位密码子的AT含量最高。其中，最大的AT偏向均出现在密码子第二位，而GC出现在密码子第三位。L链对GT丰富的密码子有显著倾向，而H链则略倾向于AC丰富的密码子。5．除tRNASer（AGN）缺失了DHU臂外，三种蝗虫的tRNA均可折叠成典型的三叶草结构。线粒体tRNA的碱基错配主要集中在氨基酸接受臂的3′端，错配类型主要为G-T、A-A和T-T。6．三种蝗虫12S rRNA第Ⅲ结构域和16S rRNA的Ⅳ、Ⅴ结构域的二级结构与非洲飞蝗相比仅存在微小的变化。7．三种蝗虫的AT丰富区中存在6个与复制与转录调控相关的保守模块，分别为Block A、Block B、Block D、Block E1、Block E2和Block F，其中，Block E1和Block E2形成一个同L链复制起始相关的保守的茎环结构。8．将本研究中的三种蝗虫与NCBI中已经发表的直翅目、鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、半翅目、食毛目、啮虫目、缨翅目昆虫进行比较分析，获得了一些关于昆虫线粒体基因组的基本结构特征。本研究作为国家自然基金的部分研究内容，首次对直翅目斑腿蝗科的中华稻蝗、长翅燕蝗和四川凸额蝗线粒体基因组全序列进行了测定及分析，从比较基因组的角度对线粒体的基因组成、密码子使用偏向性等方面进行了分析，为深入了解线粒体基因组结构及序列进化特征提供了重要依据，为基于完整线粒体基因组序列探讨直翅目高级阶元间的系统发育关系奠定了基础。