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雀形目是鸟纲中最大的类群,其种类繁多、形态多样、分布广泛。目前,雀形目的单系已得到确认,但其内部的系统发育关系存在着较大的争议。相对于核基因组而言,脊椎动物线粒体基因组在进行系统发育分析时具有如下优势:分子量小、基因排列紧密、没有基因重复现象、严格的母系遗传、无组织特异性和进化速率快等,因此,线粒体DNA已被广泛作为分子标记用于脊椎动物系统发育关系的研究。本研究通过LA-PCR(Long and accurate polymerase chain reaction)和巢式PCR(nested PCR)等技术克隆并测定了椋鸟科(丝光椋鸟Sturnus sericeus、灰椋鸟Sturnus cineraceus、八哥Acridotheres cristatellus、家八哥Acridotherestristis、黑领椋鸟Gracupica nigricollis、鹩哥Gracula religiosa)、百灵科(云雀Alauda arvensis)、雀科(树麻雀Passer montanus)、燕雀科(燕雀Fringillamontifringilla)、相思鸟科(画眉Garrulax canorus)、黄鹂科(黑枕黄鹂Orioluschinensis)、伯劳科(灰背伯劳Lanius tephronotus)和山椒鸟科(长尾山椒鸟Pericrocotus ethologus)共8个科13个物种的线粒体全基因组序列。基于我们所获得的序列,结合GenBank中已释放的其他鸟类线粒体全基因组序列,我们着重探讨以下问题:(1)本研究中13个雀形目物种的线粒体基因组特征;(2)基于线粒体全基因组的雀形目鸟类系统发育关系。主要的研究结果如下:1、雀形目13种鸟类的线粒体全基因组序列分析其分析结果为:(1)所研究13种鸟类的线粒体全基因组的长度范围为16803bp(O. chinensis)到17785bp(G. canorus);(2)均包含2个rRNA基因(12S rRNA和16S rRNA)、22个tRNA基因、13个蛋白编码基因和1至2个非编码控制区(画眉和云雀含有2个非编码控制区,其余均只有1个);(3)除了nad6基因和8个tRNA基因(包括tRNAGln, tRNAAla, tRNAAsn, tRNACys,tRNATyr, tRNASer(UCN), tRNAPro和tRNAGlu)在轻链上编码外,其余均在重链上编码;(4)线粒体控制区有3种类型:①只有1个控制区,如椋鸟科的6个物种、长尾山椒鸟、灰背伯劳、树麻雀、燕雀和黑枕黄鹂;②有2个相似度很高的控制区(CR1+CR2),如画眉;③有2个具有高度异质性的非编码控制区,如云雀。(5)基因组结构、碱基组成以及密码子使用等特征均与雀形目其他已报道的物种相似;(6)所有tRNA基因均能折叠成典型的三叶草结构;(7)根据序列比对结果,推测树麻雀和灰背伯劳的cox2基因的终止密码子为CAA。2、基于线粒体全基因组的雀形目鸟类系统发育关系本研究中,我们利用所得到的13个物种的线粒体全基因组序列,结合GenBank中已释放的雀形目62个物种的线粒体全基因组序列,共75个物种作为内类群,以鴷形目(Piciformes)和佛法僧目(Coraciiformes)各2个物种作为外类群,进行系统发育分析。基于13个蛋白编码基因的核苷酸序列和氨基酸序列,用最大简约法(MP)、贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)分别构建了雀形目鸟类的系统发育树。分析结果为:(1)支持雀形目为单系类群;(2)支持将山雀科(Paridae)从莺总科(Sylvioidea)中分离出来,并归属于鹟总科(Musicicapoidea);(3)认为鹟总科(Musicicapoidea)中的鹟科(Muscicapidae)不是一个单系类群;(4)鹟总科(Musicicapoidea)中的鸲鶲科(Petroicidae)处于燕雀小目(Passerida)的基部;(5)支持鸦小目(Corvida)是一个并系类群,而非单系。