拟南芥作为第一个全基因组测序的模式植物，在近来很多研究中作为研究居群内和居群间的遗传分化的材料。研究这些变异，为深入研究基因组的进化过程、地理居群结构、遗传变异的选择机制和鉴定一些重要的生态复杂性状基因提供了新的视角。根据《中国植物志》记载，中国有丰富的野生拟南芥资源，但在国际著名的英国和美国的拟南芥种质资源库中却没有来自中国的居群。我们用了五年时间，在中国的东部、中部、西部和西北野外采集了34个野生拟南芥居群，并初步建立了中国野生拟南芥的种质资源库。 为了了解中国野生拟南芥的遗传变异，利用ISSR(inter-simplesequencerepeat，简单重复序列)和RAPD(randomamplifiedpolymorphicDNA，随机扩增多态DNA)这两种分子标记方法首先研究了采集的中国东部的沿长江下游分布的19个野生居群和两个地处西北的新疆的2个野生居群的遗传多样性。在约560个体中，13个ISSR引物扩增出165条多态性片段(96％)，11个RAPD引物扩增出162条多态性片段(98％)。两种分子标记系统显示这些的野生居群有相似的遗传多样性模式。AMOVA分析显示约42％-45％的遗传变异存在居群内部的个体间。Mantel检测表明，中国野生拟南芥的遗传距离和地理距离有显著的相关性。在基于ISSR和RAPD的数据建立的UPGMA的系统树中，江西的四个居群均形成两个自然分支，说明他们很近的亲缘关系。从中国野生拟南芥的遗传多样性、遗传距离与地理距离的关系以及野外分布样式来看，拟南芥居群的分布可能是自然扩散与人类活动共同作用的结果，因为它们的遗传分化样式、在中国的起源和扩散模式比较复杂，所以还需要通过更多的分子证据来进行研究。 利用CAPS(cleavedamplifiedpolymorphicsequences，酶切扩增多态序列)分子标记方法，研究了胁迫应答基因在30个野生居群间的多态性。从总体上来说，野生居群间的遗传多样性水平相对较高(Ht=0.104±0.0244，Shannon.多样性指数=0.1667±0.2300)。系统发生分析和PCOA(主坐标分析)都表明在遗传距离和地理距离之间存在着联系。来自新疆的两个居群显著独立于其它的中国野生居群，在单倍体表型分析中也是如此。有趣的是，在相似生境中采集的居群在系统树上趋于聚在一起。这可能是自然选择在居群间分化过程中起了作用。 利用Affymetrix的拟南芥全基因组芯片(ATH1)，分析了5个中国野生居群间拟南芥在应答冷胁迫时转录水平的差异。5个用于实验的野生居群样品地理分布相隔较远，在生境和分布地气候上存在较大的差异，并且在CAPS聚类关系中亲缘关系比较远。在正常生长条件下，2.26％(513个基因，江西九江居群JXjjx)至6.52％(1482个基因，重庆铜梁居群CQtlx)表达量超过对照Col生态型2倍，在其中有25个基因在所有野生居群都上调，62个基因都下调。在冷胁迫下，12.84％(2920个基因，陕西城固居群SXcgx)至19.46％(4426个基因，新疆青河居群XJqhx)的基因上调或下调超过两倍。每一个野生居群在冷胁迫下都有其特异表达的基因，对这些基因进行分类后发现，较大比例的特异表达基因参与了代谢活动以及响应外界刺激，因此，这些基因至少有一部分对植株的寒冷耐受力有一定的贡献。表达谱中的聚类分析表明，新疆青河居群与其他居群关系比较远。有趣的是，在Mantel检验中，寒冷应答基因的表达量和气候因子存在微弱的相关性(rcp=0.70282，t=1.6349p=0.9490)。这些数据表明，处于不同气候条件下的中国野生拟南芥的冷胁迫响应基因已有了明显的分化，这为进一步研究拟南芥适应冷胁迫的分子机制打下了很好的基础。