目的:粉螨科隶属蛛形纲、蜱螨亚纲、真螨总目、无气门股、粉螨总科,是一类重要的储藏物害螨,可严重为害食品安全。对粉螨进行准确的物种鉴定和分类地位研究是采取正确防治措施的必要前提。当前粉螨科物种鉴定和系统发育研究多集中于成螨的形态特征或单个分子标记,导致其生物学分类及系统发育关系仍存在争议。线粒体基因组由于具有基因组水平的特征,且分子量小,进化速率快,是物种鉴定和系统发育研究的理想分子标记,被越来越多的运用于粉螨科螨类系统发育研究。值得注意的是,粉螨科螨类线粒体基因组t RNA是否存在丢失一直有争议,比较线粒体基因组学有助于针对特定类群筛选合适的分子标记,且部分粉螨科螨类线粒体基因组数据的缺失使得系统发育关系的研究受到影响。因此,测序更多的粉螨科螨类线粒体基因组并进行比较线粒体基因组学分析对揭示粉螨科线粒体基因组特征和系统发育关系具有重要意义。方法:本研究采用二代测序技术获取范张食酪螨等5种粉螨科螨类线粒体基因组全序列,使用MITOS、ARWEN、RNAfold、Mfold等预测软件对线粒体全序列进行注释和分析。同时,使用MEGA和Dna SP等分析软件,与Gen Bank中已测序的4条粉螨科螨类线粒体基因组进行比较,对粉螨科螨类线粒体基因组结构、碱基组成、t RNA二级结构和蛋白质基因进化速率等进行分析,并进一步与已测序的无气门股螨类进行比较。通过构建贝叶斯和最大似然树,获得粉螨科和无气门股系统发育关系。结果1.本研究获得范张食酪螨、多孔食粪螨、食虫狭螨、粗脚粉螨和椭圆食粉螨完整的线粒体基因组,5种螨线粒体基因组长度分别为14257 bp、13966 bp、14056bp、14402 bp和14321 bp,均含有37个基因和1个控制区,均具有明显的AT偏向性,且基因组的排列顺序一致。除trn K具有典型的三叶草二级结构,其他21个t RNA均存在DHU臂和/或TΨC臂的缺失。除多孔食粪螨以外,本研究测得的4种粉螨线粒体控制区均具有三个保守序列块的特征。2.在粉螨科中,已测序的线粒体基因组大小、基因排列顺序以及密码子的使用高度保守。对粉螨科13个蛋白质基因进化速率分析发现,大多数蛋白质基因处于纯化选择,表明多数蛋白质进化速率缓慢。粉螨科13个蛋白质基因中,atp8进化速率最快,而cox1和cox3基因进化速率最慢;此外,与已测序的14种无气门股螨类进化速率进行比较分析,发现相同蛋白质基因在不同总科中进化速率差异较大。3.基于13个蛋白质基因构建的贝叶斯树和最大似然树拓扑结构相似。无气门股内,薄口螨总科和食甜螨总科的单系性均得到支持;粉螨总科由于皱皮螨科和脂螨科与粉螨科系统发育关系较远而未能形成单系群,粉螨科单系性得到了很好的支持。结论1.已测序的粉螨科螨类线粒体基因组均包含37个基因和1个控制区,具有统一的基因排列顺序,且与无气门股可能的祖先排列顺序一致,不支持粉螨科螨类线粒体基因组存在t RNA丢失。2.粉螨科线粒体基因组13个蛋白质基因中,进化速率较快的atp8可作为粉螨科物种鉴定的潜在分子标记,进化速率较慢的cox1和cox3可作为粉螨科系统发育分析的潜在分子标记。3.本研究系统发育结果支持线粒体基因组有助于阐明无气门股的系统发育关系。粉螨总科的单系群被拒绝,支持皱皮螨科单独成科,但皱皮螨科和脂螨科的分类需要进一步探究,粉螨科的单系群得到支持。