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掌叶木(Handeliodendron bodinieri)这一中国特有树种属于无患子科(Sapindaceae)掌叶木属(Handeliodendron),是中国特有单种属孑遗植物。本研究以掌叶木为研究对象,基于微卫星SSR分子标记方法研究掌叶木的遗传多样性,利用叶绿体间隔区基因(cpDNA)序列和核糖体内转录间隔区基因(ITS)序列分别对掌叶木自然地理分布的8个居群进行谱系分化研究。为掌叶木生物多样性和资源保护与利用提供更充分的科学依据。主要研究结论如下:利用9对微卫星(SSR)分子标记来揭示掌叶木遗传多样性,结果表明掌叶木居群具有较丰富的遗传多样性。观测等位基因数(Na)平均为3.903,有效等位基因数(Ne)平均为2.545,期望杂合度(He)平均为0.521,Shannon多态性信息指数(I)为0.962,PIC平均值为0.465。利用GENEPOP软件分析Hardy-Weinberg平衡检测显示有4个位点明显偏离HWE预期值。掌叶木的自然分布居群有相对较高的遗传多样性,但是由于人为破坏等因素导致该群体濒危,而濒危并不是因为遗传多样性降低而造成的。Nei’s遗传分化系数(Gst)为0.027,平均Nei标准遗传分化系数(G’stN)为0.031,平均Herick’s标准遗传分化系数(G’stH)为0.064,基因流(Nm)为3.368,AMOVA分析结果说明:掌叶木群体中,有3%来源于居群间变异,有97%来源于居群内变异,居群间的遗传分化小于居群内的分化。利用Mantel检测发现,居群间遗传地理与地理距离显著正相关(r=0.299,P<0.05)。掌叶木8个居群间的遗传一致度(GI)为0.849~0.970,遗传距离(GD)为0.032~0.164。基于Nei’s遗传距离用UPGMA法对掌叶木种群进行聚类,结果显示:遗传距离为0.60,可以划分为两大组。通过使用叶绿体基因和核糖体基因,采用基因直接测序方法,检测叶绿体基因(cpDNA)包括rpl32-trnL,trnH-psbA,trnL-F,trnS-G,trnT-L,matK,trnH-trnK及rps16和核糖体核酸内转录间隔区基因(nrDNA ITS)包括ITS1-4及ITS5f-2r的序列。测序结果显示:结合cpDNA和ITS的10对引物共960条基因序列进行基因测序进行分析,总共含有2627个碱基。失配分析图,不能确定掌叶木群体是否发生过扩张。遗传距离变化范围为0.000~0.001。选用七叶树(Aesculus chinensis)作为外类群进行系统发育重建,结果表明96个掌叶木个体是一个单系分支。所选用的基因片段变异率低一方面可能跟掌叶木的木本习性有关,另一方面掌叶木的祖先也可能经历过灭绝事件,现有居群都是其共同祖先个体的后代。因此,利用基因直接测序的方法无法进行更进一步的分析。