碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子广泛存在于动物、植物及真菌中,组成了一个庞大的转录因子超家族,对生物的生长发育起着重要的调控作用。动物bHLH转录因子按照功能特性分为45个家族,同时根据所结合的目标DNA元件和自身结构特点将45个家族分为A、B、C、D、E和F六个高阶组;其中A组22个家族、B组12个家族、C组7个家族、D组1个家族、E组2个家族以及F组1个家族。黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)是鳞翅目斑蝶属的模式种,是地球上唯一一种迁徙性蝴蝶,对黑脉金斑蝶基因表达模式的研究具有重要意义与价值。分析与鉴定黑脉金斑蝶中具有哪些bHLH转录因子家族成员有助于对其迁徙行为以及昼夜节律响应等开展进一步研究。本文采用Blast搜索、多序列比对和系统发生分析等生物信息学手段对黑脉金斑蝶的bHLH转录因子进行鉴定和分类,并将其与其它昆虫的bHLH家族成员进行比较与分析,获得如下结果:1、从黑脉金斑蝶基因组中成功鉴定出55个bHLH家族成员,并将其归入40个基因家族和6个高阶组;其成员分别为A组26个,B组10个,C组11个,D组1个,E组6个以及F组1个;通过分析黑脉金斑蝶bHLH蛋白的特殊结构域,发现其成员符合动物各高阶组bHLH蛋白结构域的特征。2、在鉴定出的55个黑脉金斑蝶bHLH家族成员中,49个成员在Gen Bank蛋白序列数据库中有对应的蛋白质序列,其中24条的注释与我们的分类结果一致,8条与我们的分类结果不一致,17条注释为假定蛋白;因此,本研究为修订25条及新增6条新的黑脉金斑蝶bHLH蛋白注释信息提供了有用资料。3、黑脉金斑蝶在E12/E47、MyoD、Twist和Hand家族中分别具有2个成员,其它昆虫一般只有1个成员。黑脉金斑蝶具有3个AHR家族成员,其它昆虫一般只有2个成员。上述五个家族成员的bHLH基因分别在调控肌肉、心脏、气管的发育中发挥作用,意味着黑脉金斑蝶为了适应长距离迁徙很可能演化出了特殊的发育调控机理。4、本文还详细调查了14种昆虫bHLH基序编码区内含子的分布情况,得到了昆虫bHLH基序编码区内含子分布的总体特征,即:昆虫B组bHLH基序编码区分别与A、C、E和F组共同拥有某种内含子结构,说明其它组的bHLH编码区均不同程度地继承了B组的内含子结构;只有A组bHLH在螺旋1区存在内含子,这些内含子很可能是昆虫为了创造新的bHLH基因而插入的。上述研究结果不仅为进一步研究bHLH转录因子在黑脉金斑蝶生长发育中的调控机理建立了良好基础,也为比较分析不同昆虫bHLH基因的结构与功能以及探讨昆虫bHLH基因结构的演化机理积累了有用资料。