潮虫亚目隶属于节肢动物门,甲壳动物亚门,等足目,是唯一真正登上陆地的甲壳动物,也是等足目物种多样性最高的亚目。然而,基于形态特征的潮虫亚目的单系性一直受到质疑。所以本文利用第二代测序技术(Next Generation Sequencing),基于Illumina Mi Seq测序平台,测序并组装注释获得了奇异海蟑螂Ligia exotica(Roux,1828)的全线粒体基因组序列。NCBI(National Center of Biotechnology Information)中已发表的潮虫亚目线粒体基因组序列共11条,应用比较基因组学,谱系基因组学及进化生物学等生物信息学方法对潮虫亚目的系统发育关系进行了研究,主要分析结果如下:1.奇异海蟑螂线粒体基因组结构特征奇异海蟑螂线粒体基因组长度为14978 bp,包含13个蛋白编码基因(protein-coding genes,PCGs),2个r RNA基因,21个t RNA基因,一个控制区。其中有23个基因由N链编码,剩余13个基因由J链编码。线粒体基因组全序列、13蛋白编码基因、t RNAs、r RNAs基因的AT含量为59.13%、58.06%、63.30%、60.86%。13个蛋白编码基因的起始密码子中12个均为ATN,剩余一个Cox1比较特别用的CGA。13个蛋白编码基因密码子总数为3692个。密码子使用频率最高的是UUU,RSCU值为1.43;使用频率最低的是UGC,RSCU值为0.54。含量最多的氨基酸有Gly、Leu、Ser、Val,占所有氨基酸家族的41.31%。奇异海蟑螂线粒体基因组缺失了t RNA-G。t RNA-C和t RNA-V缺失DHU臂,t RNA-F、t RNA-P、t RNA-M、t RNA-L2、t RNA-K、t RNA-D、t RNA-R缺失TΨC臂,其余的t RNA呈现传统的三叶草结构。基因组结构较为紧凑,共有17处重叠。t RNA-R、t RNA-W、t RNA-E发生基因易位。2.潮虫亚目线粒体基因组比较及谱系基因组在已经测得的潮虫亚目物种线粒体基因中,AT含量最高的是中华蒙潮虫75.3%,最低的是奇异海蟑螂59.1%。核苷酸呈现明显的AT偏斜和GC偏斜。在蛋白编码基因长度长的有Cox1、Nad5、Cob、Nad4、Nad2均大于1000 bp。结果显示长度变化最大的是Nad6,最小的是Cox1,基因长度越长,基因长度差异就越小。潮虫亚目的氨基酸组成同样存在不均衡性,占比较高的氨基酸:亮氨酸(Leu),异亮氨酸(Ile)、丝氨酸(Ser)、苯丙氨酸(Phe)。在13个蛋白编码基因中,海蟑螂科中的Cob、Cox1、Cox2、Cox3基因的保守位点百分比都大于70%,说明这些基因比较保守。3.潮虫亚目内的系统发育关系和自然选择在BI和ML的系统发育树中,潮虫亚目是一个并系类群,12个物种没有聚为一支,奇异海蟑螂和大洋海蟑螂聚为一支,在系统发育树中与海生等足目物种更为接近,是潮虫亚目中最原始的一个分支。除了奇异海蟑螂和大洋海蟑螂,潮虫亚目其余10个物种紧密的聚为一支。中华蒙潮虫与鼠妇科物种是一个支系,它们在形态和生境上确实更为相似。本文整合已有的关于潮虫亚目的形态特征、核基因、线粒体基因数据,认为海蟑螂属的分类地位应该重新划分,不应该将其置于潮虫亚目,而应该独立为亚目阶元。在13个蛋白编码基因中,非同义和同义置换率的比率(d N/d S)变异显著。Cob、Cox1、Cox2、Cox3、Nad1、Atp6的w值较低;Nad2、Nad4、Nad4l、Nad5的w值中等;Nad6和Atp8的比值较高。扩散能力强的潮虫比扩散能力弱的潮虫dn/ds值高。表明这些基因和物种承受不同的选择性功能约束。4.潮虫亚目物种分歧时间在分歧图,潮虫亚目物种89.5361Mya分化为两大支,一支是海蟑螂科(现海蟑螂亚目)的分支;另一支是潮虫亚目中的绝大多数物种分支。在卷甲科的三个物种中共同的祖先出现在60Mya,普通卷甲虫和方鼻卷甲虫的分化时间为24.4779Mya。潮虫亚目的大多数物种在58.0177Mya开始分化为各个支系物种,如卷甲虫科、鼠妇科和蒙潮虫科等。海蟑螂科的两个物种也是在大约50Mya开始演化分支以适应不同的生存环境。