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凤丹(Paeonia ostii T.Hong&J.X.Zhang)隶属于芍药科(Paeoniaceae)芍药属(Paeonia L.)牡丹组(Sect.Moutan DC),是中国传统药用植物。近几年,研究发现凤丹种子富含α-亚麻酸和不饱和脂肪酸,其种子榨的油可作为食用油,对人体健康非常有益。凤丹作为一种新兴木本油料资源,在全国各地已广泛引种栽培。本研究以凤丹栽培群体为实验材料,开展表型多样性,遗传多样性,以及种子含油率和脂肪酸成分多样性研究,并通过收集凤丹全分布区数据及其所在地生态因子数据,利用地理信息系统(ArcGIS)和最大熵模型(MaxEnt)软件相结合,对凤丹进行生态适宜性区划研究。主要研究结果如下:(1)凤丹的表型多样性分析通过对我国6个凤丹中心产区,选取15个群体共398个单株,对20个表型性状进行调查和分析,结果显示,随着株龄的增加,枝条数、地径、株高、茎长、冠幅长、冠幅宽、成花枝、芽位数等8个性状的平均值呈现递增的趋势,叶长和叶宽呈现递减的趋势。群体内各表型性状总体变异系数的变幅为8.44%～36.70%,株高变幅最小(CV=8.44%),成花枝变幅最大(CV=36.70%),群体间的表型分化系数平均值为27.62%(0～50.14%),表明凤丹的表型变异丰富。各表型性状间存在一定的相关性,聚类分析将受株龄影响的10个性状划分为4组,主成分分析表明当年生枝长、芽位高、当年生枝径、顶生小叶长和顶生小叶宽等5个性状是造成表型差异的主要性状。(2)凤丹的遗传多样性分析通过29对EST-SSR标记对36个凤丹群体的902个单株进行遗传多样性分析,结果显示,共检测到142个等位基因,平均每个位点的等位基因数(价)为4.897。在物种水平上,平均多态性信息含量(PIC)为0.318,平均观察的杂合子(HO)为0.343,平均期望的杂合子(HE)为0.321,平均遗传多样性指数为0.330,平均遗传分化系数(FsT)为0.106,表明凤丹群体具有中等水平遗传多样性和遗传分化。AMOVA分析显示93.77%的遗传变异存在于群体内。陕西省凤丹群体的平均遗传多样性指数(H)为0.340,平均等位基因丰富度(AR)为2.353,表现出最高水平的遗传多样性。群体遗传结构分析(STRUCTURE)结果显示,当K=8时,模型表现出最优居群聚类。PCA与STRUCTURE分析基本一致,揭示了现有的凤丹群体有5个独立的祖先基因库和杂合的遗传结构。遗传分化和基因流分析显示,SHX3(陕西省)与AHBZ,MIX,SH2,SD1四个杂合度很高的群组之间的遗传分化程度高且基因交流少,而AHTL(安徽铜陵)与这四个群组之间的遗传分化低且基因交流频繁。综合分析,推测遗传多样性最高的陕西省可能是凤丹栽培起源地之一,而安徽省铜陵市可能在凤丹现代群体的引种驯化发挥重要作用。(3)凤丹种籽含油率及脂肪酸组分多样性分析通过对30份不同地区凤丹群体种籽的含油率及脂肪酸成分进行分析,结果显示,凤丹籽的含油率平均为21.25%(18.39%～27.19%),不同地区的籽的含油率差异显著;脂肪酸主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸组成,其中α-亚麻酸的平均含量为41.44%(32.65%～47.19%)。凤丹籽油中亚油酸含量在不同省份之间存在极显著性差异,而亚麻酸的含量差异不显著。含油率和脂肪酸的含量与各气象因子之间的相关系数均小于0.8。亚油酸的含量与年均温(r=0.55)和年均最低温(r=0.52)呈中度正相关,与海拔呈中度负相关(r=-0.51),其他脂肪酸与各气象因子呈弱相关性或不相关。(4)凤丹的区域适宜性分析利用MaxEnt和ArcGIS软件对凤丹进行生态适宜性区划研究,结果显示,有效积温(GDD,26.4%)、最湿月降雨量(Bio13,17.7%)、冷季均温(Bio11,16.9%)、年降雨量(Bio12,9.7%)、年均紫外线(UVB1,12.2%)和土壤 pH 值(SpH,6.9%),该6个环境变量的累计贡献率达89%,是影响其生长的主要环境因子。凤丹最适生的生态气候指标为:有效积温在3700℃;最冷季均温为2℃,最湿月降雨量200 mm,年降雨量800 mm、年均紫外线强度2900 j/m3和土壤pH值6.5～6.9之间。凤丹非常适宜栽培区主要分布在河南、陕西、湖北、山西、安徽、山东、四川、河北、甘肃、重庆、辽宁、江苏、浙江、湖南、江西和天津等16个省(地区)。