刺槐材质优良、适应性广、抗逆性强,种质资源丰富,在世界各地均有栽培,是用于园林绿化和水土保持的优良树种。目前有关刺槐的研究多集中在生理方面和品种选育上,有关其分子生物学和杂交育种研究比较薄弱。本研究对单叶刺槐和复叶刺槐的叶绿体基因组进行高通量测序,探究两种刺槐的进化关系及其在豆科植物中的分类学地位;以单叶刺槐自由授粉135株子代为试材,对其性状遗传变异进行分析,探究其遗传变异模式。主要研究结果如下:（1）单叶刺槐和复叶刺槐的叶绿体结构和大部分植物一样,均为典型的四段式结构,由一个大单拷贝区、一个小单拷贝区和反向重复的两个IR区组成。单叶刺槐的叶绿体基因组比复叶刺槐的大541bp,两种刺槐叶绿体基因组的大小差异主要在LSC和SSC区域的长度变化,在IR区单叶刺槐仅仅比复叶刺槐收缩了4bp。单叶刺槐和复叶刺槐的叶绿体基因组中均含有127个基因,包括90个蛋白质编码基因,29个t RNA和8个r RNA基因。在GC含量上,复叶刺槐仅仅比单叶刺槐高0.03%。（2）单叶刺槐和复叶刺槐叶绿体基因组中存在IR区的收缩和扩张现象,均有rps19基因延伸进入IRa区,IRa/SSC区域边界均延伸进入ycf1基因,只是延伸片段大小不一。同时还存在着丰富的短片段重复序列和简单重复序列。这些重复序列大部分位于非编码区,仅有一小部分位于蛋白质编码区和t RNA上,并在植物的进化过程中扮演着重要的角色,可以据此开发SSR分子标记约80个,为后续刺槐种质资源及遗传多样性研究奠定基础。在单叶刺槐和复叶刺槐叶绿体基因组中SSR位点主要以多聚A和多聚T为主。以复叶刺槐的叶绿体基因组序列为参考序列,对SNP及indel进行分析发现,单叶刺槐叶绿体基因组中检测到的SNP和indel大部分位于非编码区,位于编码区的indel事件的变异系数都较小。（3）对两种刺槐和53种已经公开的豆科植物共有的蛋白质编码基因进行系统进化分析,刺槐族与第一类豆科植物亲缘关系较近,而与第二类植物亲缘关系较远,其中第一类植物中的百脉根族与刺槐亲缘关系最近,第二类植物中的野豌豆族与刺槐亲缘关系最远。以复叶刺槐为参照,将单叶刺槐与之进行进化选择压分析,结果表明不同刺槐间叶绿体基因的蛋白编码基因是相对保守的。（4）单叶刺槐半同胞家系中小叶数量存在丰富的变异,1-25叶均有分布。将单叶刺槐半同胞子代按照不同小叶数分为Ⅰ型（1-5叶）、Ⅱ型（7-15叶）和Ⅲ型（17-25叶）三个类型,Ⅰ型子代苗在小叶面积、周长、圆度上显著高于其它两种类型;在叶片对称程度上显著高于Ⅲ型,而在刺长度上显著低于Ⅲ型。结合刺长度和叶形指标进行聚类分析,并不能将3类完全区分开,仅仅可以将Ⅰ型与Ⅱ型、Ⅲ型区分开。对株高、地径的相对变化值进行统计分析,3类刺槐之间无显著差异。三种刺槐在光合色素含量和光合指标上并无显著差异,在叶绿素荧光参数上Ⅰ型子代苗比其他2类的光系统Ⅱ的最大光能转换效率高。（5）SSR分析表明,单叶刺槐半同胞家系的135株子代中共有105株为异交,异交率不低于77.78%,其中Ⅰ型有27株,Ⅱ型22株,Ⅲ型56株。在疑似自交子代中,Ⅰ型有14株,Ⅱ型7株,Ⅲ型9株。由于所用刺槐SSR引物数量有限,不能通过SSR分子标记并结合叶形、刺长等指标区分开Ⅱ型和Ⅲ型。