裙带菜（Undaria pinnatifida）在分类学上属于真核生物域（Eukaryota）色素界（Chromista）异鞭藻门（Heterokontophyta）褐藻纲（Phaeophyceae）海带目（Laminariales）翅藻科（Alariaceae）裙带菜属（Undaria）。裙带菜为温带性一年生大型褐藻，主要分布于中国、日本、韩国等地，是一种具有重要经济价值的食用海藻。作为翅藻科的代表性物种，裙带菜的分子系统学研究落后于海带科。在完成线粒体全基因组测序的69种藻类中，褐藻纲海带目中仅报道了海带科11个物种，翅藻科物种线粒体基因组尚未见报道。本研究首次对裙带菜Undaria pinnatifida的线粒体全基因组进行了PCR扩增和测序，并整体探讨了藻类线粒体基因组的系统进化。与维管植物相比，藻类线粒体基因组显示出了极大的不同，可分为三种进化类型：缩减型、保守型及扩张型。藻类线粒体基因组大小13-201.8kbp，平均45.87kbp；构型为环状或线性；A+T含量44.6-77.8%，平均65.51%；基因间隔区所占比例3.6%-55.5%，平均17.2%；编码已知功能基因10-77个，平均53.97个，编码密度0.35-1.99。裙带菜的线粒体DNA为环状结构，全基因组序列长度为37402bp，AT含量67.5%；重链（H）鸟嘌呤（G）含量为19.2%，胞嘧啶（C）含量为13.4%，腺嘌呤（A）含量30.1%，胸腺嘧啶（T）含量37.4%。裙带菜线粒体基因组共编码基因66个，包括蛋白编码基因35个，核糖体RNA基因（rRNA）3个，转运RNA基因（tRNA）25个及3个ORF，其中大多数基因分布于重链（H链），仅有6个基因（ORF130，rpl2，rpl16，rpl3，rps19，tatC）分布于轻链（L链），所有编码基因均不含内含子。裙带菜线粒体基因组的蛋白编码基因长度123-3870bp，均使用ATG作为起始密码子，大部分基因使用TAA作为终止密码子，仅有5个基因（ORF377，nad4，rpl5，rpl14，rps12）和3个基因（nad3，rps7，rps8）分别使用TAG和TGA作为终止信号。褐藻纲物种的线粒体基因组的基因排布具有高度的保守性，各个基因的编码链分布及转录极性也极为保守，但网地藻Dictyota dichotoma中有4个蛋白编码基因（atp8，rpl31，rps10及atp9）在线粒体基因组上的排列方式与其它褐藻不同。基于褐藻纲线粒体基因组29个共有蛋白编码基因的氨基酸序列，以及70个藻类物种的7个共有蛋白编码基因的核苷酸序列，构建的贝叶斯系统发生树与各个类群的聚类关系显示出了良好的一致性，线粒体基因组构建的系统发生树能够真实的反映出物种的进化历程。在海带目中，海带科与多肋藻科拥有更近的亲缘关系，二者互为姐妹群，然后再与翅藻科聚为一枝。所有已知功能的蛋白编码基因在褐藻纲中的变异率为25.00%-74.21%，平均变异率55.31%，其中，atp9基因最为保守，长度228bp，序列变异率25%；rpl31基因长度201-210bp，变异率高达74.21%，是变异率最大的基因。裙带菜（翅藻科）与海带科相比，共有蛋白编码基因的变异率4.82%（atp9）-31.35%（rps11），平均变异率19.47%；翅藻科与多肋藻科相比，共有蛋白编码基因的变异率4.98%（atp8）-18.55%（rpl31），平均变异率12.73%；多肋藻科与海带科相比，共有蛋白编码基因的变异率7.02%（atp9）-28.20%（rps11），平均变异率18.55%。