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杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)HooK)为杉科(Taxodiaceae)杉木属乔木,是我国南方重要的造林用材树种。种子园是林木育种系统的重要组成部分,其遗传多样性决定了生产良种的适应性,且影响林分的稳定和多种效益的发挥。通过长期的自然及人工选择,不同分布区的杉木产生了较大的遗传变异,在气候及环境的影响下形成了不同的地理类群。本文以杉木为研究对象,分析、比较了杉木1.5代和2代无性系种子园的遗传多样性,对杉木全分布区的种源进行了分子亲缘地理研究,探讨了杉木群体遗传结构及群体变迁历史,旨在为杉木高世代遗传改良提供分子群体遗传学信息。主要研究结果如下：(1)采用正交设计对影响PCR反应体系的主要成分进行优化,建立了稳定的、可重复的杉木ISSR-PCR扩增反应体系：在20μl的反应体系中,MgCl21.8mM, dNTPs0.2mM,引物0.7μM,模板DNA90ng, TaqDNA聚合酶1.0U。扩增反应程序为：94℃预变性5min；94℃变性30s,52℃～55℃退火40s,72℃延伸2min,40个循环；72℃延伸7min；4℃保存。(2)筛选出10条ISSR引物,对杉木无性系种子园的108个样品进行扩增,共获得117个位点,其中多态性位点92个,总的多态位点百分率(P)为78.63%,Nei’s基因多样性(H)平均为0.2314,Shannon信息指数(I)平均为0.3575,群体基因分化系数Gst的值为0.0830,群体内的基因遗传多样性占总群体的91.7%,群体间占8.3%,变异主要发生在群体内。1.5代和2代种子园多态位点百分比分别为67.52%和60.68%,有效等位基因数Ne分别为1.3507和1.3627,Shannon指数I分别为0.3252和0.3172,Nei’s指数H分别为.02126和0.2118。这表明,杉木1.5代和2代无性系种子园具有较高的遗传多样性,2代种子园遗传多样性略低于1.5代,但仍然保持较宽的遗传基础。(3)分析了杉木16个群体(种源)297个个体的叶绿体DNA petD、trnV-trnM和psbA-trnH序列,确定了9种单倍型,其中,单倍型(HapA)广泛分布于各个群体中,单倍型HapD、HapE、HapF、HapG、HapH、HapI具有群体特异性。采用最大简约法构建了杉木叶绿体单倍型的系统发育树,9种单倍型分成了两支：HapA为独立的一支,剩余几种单倍型汇成一支。群体间遗传分化(Gst)为0.050,Nst为0.046,群体间平均基因流(Nm)为0.418,分子方差分析结果显示,杉木群体间遗传变异为8.14%,群体内遗传变异为91.86%,Fst为0.0814。这表明,杉木遗传变异主要发生在群体内,群体间遗传分化不明显。(4)依据中央网络连接图,初步认为,安徽、福建省的群体拥有单倍型频率较低；浙江、湖南、广东、江西省的单倍型频率较高。这表明,受冰期影响作用较小的低纬度地区可能是冰期回迁的交汇地,在杉木的历史演化过程中可能存在瓶颈效应。结合已发表的化石研究文献,我们认为,现今杉木的分布区可能不是其起源地,而是杉木分化区或者是残遗中心区。