蝗虫是蝗总科Acridoidea昆虫的统称，蝗总科隶属于昆虫纲Insecta，直翅目Orthoptera，蝗亚目Caelifera。全世界记载蝗虫12000余种，我国有1200余种。蝗虫不仅是重要的农牧业害虫，有些种类也具有重要的经济价值。许多学者基于不同的观点从不同分类水平对蝗总科系统发育进行了探讨，但其科级分类一直存在争议。因此我们从分子水平上探讨蝗总科的系统发育关系，以期为进一步完善蝗总科分类系统提供一些分子证据。本研究测定了10种蝗虫的线粒体COⅠ、COⅡ和COⅢ基因全序列，利用MEGA5软件对序列进行碱基组成和变异、密码子和氨基酸使用频率、碱基替换和替换饱和性分析。同时从GenBank下载蝗总科22种蝗虫以及直翅目其它总科的5种外群的相关基因序列，使用MEGA和PAUP软件分别构建基于以上三个基因联合数据集的系统发育树，对蝗总科科级阶元的系统发育关系进行了分析。结论如下：1、核酸序列碱基组成及变异：蝗总科昆虫的COⅠ、COⅡ和COⅢ基因序列中，COⅠ基因最为保守。3个基因保守性最高的是密码子第2位，占全部保守位点的50%以上，变异率最高的是密码子第3位。碱基组成具有明显的A/T偏向性，A+T的平均含量为68.5%-70.6%，COⅠ基因的密码子第3位点的A+T含量最高，达到86.2%。2、碱基替换：COⅠ、COⅡ和COⅢ基因的碱基替换速率较高，3个基因全序列的转换数与颠换数总体上基本相等，平均R值为1。部分位点转换数大于颠换数，R大于1，也有的位点颠换数大于转换数，R小于1。但所有R值均远大于提供系统发育信息的临界值0.4。3个基因的转换均有饱和的趋势，而颠换均未达到饱和。3、密码子使用和氨基酸组成：COⅠ基因共使用503个密码子，COⅡ基因共使用226个密码子，COⅢ基因使用261个密码子。通过比对37种直翅目昆虫的COⅠ基因全序列，推断COⅠ基因起始密码子为ATGA、GTGA和ATGG等四联起始密码子。而COⅡ和COⅢ基因的起始密码子为ATG，3基因的终止密码子均以TAA为主，也有TAG或单碱基T。3个基因在氨基酸组成上均有一定的偏向性，亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸等几种氨基酸含量明显偏高，而半胱氨酸、谷氨酸等含量明显较低。4、蝗总科系统发育分析：通过NJ法和MP法，重建了蝗总科8科32种蝗虫的系统发育关系。结果显示，外群最先从树的根部分出，蝗总科为单系群，在蝗总科内只有斑翅蝗科、瘤锥蝗科、锥头蝗科和癞蝗科为单系群，斑腿蝗科、槌角蝗科、网翅蝗科和剑角蝗科均非单系群。斑翅蝗科为最进化的类群；网翅蝗科和槌角蝗科亲缘关系较近，与剑角蝗科一起构成蝗总科中较进化的类群；斑腿蝗科昆虫虽然没有聚为一支，但较集中的分布在蝗总科单系群的中部；癞蝗科是较原始的类群；锥头蝗科和瘤锥蝗科亲缘关系较近，为蝗总科最原始的类群。对系统树综合分析，推断蝗总科8科之间的系统发育关系如下：（锥头蝗科+瘤锥蝗科）→癞蝗科→斑腿蝗科→（网翅蝗科+槌角蝗科）→剑角蝗科→斑翅蝗科。5、本研究基于COⅠ、COⅡ和COⅢ基因序列的碱基替换分析、替换饱和性分析以及系统发育分析，认为此3种基因的联合数据集可以用来分析蝗总科昆虫的系统发育关系，是比较有效的分子标记。