中国板栗(Castanea mollissima)隶属于壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea)，是中国栗属特有种，在我国的分布地域十分广泛，跨越温带、暖温带和亚热带，具有重要的经济价值和生态价值。但是我国板栗种质资源的发掘利用不够，利用效率低，资源流失严重，因此开展中国板栗自然居群的遗传多样性及地理分布格局研究对于中国板栗资源的保护和合理利用具有重要意义。本研究采用6对单亲遗传的叶绿体微卫星(chloroplast simple sequence repeat，cpSSR)标记，对中国板栗全境分布范围的25个自然居群进行了群体遗传学研究，旨在与先前双亲遗传的核微卫星(nuclear simple sequence repeat, nSSR)标记的研究结果相整合，全面探讨中国板栗的遗传多样性中心及地理分布格局，为中国板栗资源有效保护和可持续利用策略的制定提供理论指导。　　 栗疫病是由栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)引起的一种真菌性病害，是世界上最著名的森林病害之一，广泛分布于亚洲、欧洲和北美洲。中国板栗对栗疫病具有很好的抗性，因此发掘中国板栗对栗疫病抗性相关的功能性遗传变异，对于中国板栗及世界栗属植物的栗疫病防治具有重要的意义。本研究采用126个来源于中国板栗抗栗疫病候选基因及抗病主效QTL相应区间的表达序列标签-单核苷酸多态性标记(EST-SNP)，对中国板栗自然分布区的15个代表性居群进行了群体基因组学研究，通过软件检测可能受到选择作用的异常位点，旨在发掘与栗疫病抗性相关的位点，为进一步发掘中国板栗抗病基因奠定基础。此外，对基于异常位点和中性位点的遗传结构进行比较，探讨中国板栗自然居群的中性分化及适应性分化式样，为构建和完善中国板栗核心种质库提供科学依据。　　 主要研究结果如下:　　 1.中国板栗在居群水平和物种水平都具有丰富的遗传多样性(cpSSR:hS=0.433，hT=0.895，vS=0.278，vT=0.902)，这一结果主要是由其广域分布的特性决定。在地区水平上，华中地区的单倍型多样性最高(N=3.9，Ne=2.1，H=0.461)，其中又以位于湖北神农架的GM居群最高(N=8，Ne=3.6，H=0.749)，推测该区域为中国板栗的遗传多样性中心。重庆城口大巴山自然保护区的CK居群具有最多的特有单倍型(Np=4)，因此我们推测大巴山地区是中国板栗的另一遗传多样性中心。西南地区的单倍型多样性(N=3.2，Ne=2.0，H=0.444)仅次于华中地区，也是中国板栗的遗传多样性中心之一。　　 2.中国板栗自然居群的cpSSR遗传分化系数(FST=0.678，RST=0.627)显著高于先前nSSR研究报道的遗传分化系数(FST=0.120，RST=0.208)，这种差异是由于叶绿体标记和核标记在基因流、突变率及有效居群大小三个方面的不同引起的。基于cpSSR数据的标准遗传分化系数GST=0.83，结合先前报道的nSSR数据，计算得到基于标准遗传分化系数GST的花粉流和种子流的比值为3.043，说明花粉流在中国板栗自然居群的基因交流中占主要成分。但这一比值显著低于壳斗科其他树种的比值，说明中国板栗的花粉流水平比较有限，而种子流的水平较为充分，花粉流与种子流对基因交流的贡献水平差异较小。　　 3.中国板栗自然居群的cpSSR单倍型地理分布没有表现出明显的谱系地理结构(pRST=0.718＞RST=0.627，P=0.014)，说明进化关系较近的单倍型并未倾向于出现在居群内。尽管地理距离和遗传距离之间具有显著相关性(r=0.204，P＜0.001)，但地理距离只能解释不到5％的遗传变异(r2=0.04)。这种谱系地理结构的缺乏主要归因于人类活动的影响。因为作为一种重要的经济树种，板栗的种子在不同地区之间的交换是十分频繁的，极大地促进了人为介导的种子传播，因而限制了谱系地理结构的形成。　　 4.大娄山山脉、大巴山山脉、巫山山脉及清凉峰是中国板栗自然居群主要的基因流屏障，这些山脉阻碍了中国板栗自然居群之间的基因交流。基因流屏障的存在解释了中国板栗自然居群基因交流的式样。中国板栗是一种依靠风力传播花粉的异交树种，山脉的存在阻碍了依靠风力的花粉流。依靠重力和动物传播的种子流虽然也会受到山脉的阻碍作用，但由于人类活动是板栗种子传播的另一重要方式，而人类活动受山脉的阻碍作用较小，因此山脉对板栗种子流的限制作用较小。　　 5.中国板栗自然居群EST-SNP的遗传多样性(HE=0.288)显著低于先前nSSR研究报道的遗传多样性(HE=0.678)，但与其他基于EST-SNP的群体基因组学研究报道的结果相似。这是因为SSR通常有多个等位基因，而SNP一般只有两个等位基因;此外，编码区的遗传变异一般要低于非编码区。　　 6.利用FDIST2、Arlequin3.5和BayeScan2.0三种基于不同群口模型及参数设置的软件共检测到11个可靠的异常位点，异常位点的检出比例为8.7％，高于之前基于未知区域标记的群体基因组学研究报道的比例，可能是因为在本研究中标记的选择利用了候选基因的信息。不过，选自抗病主效QTL相应区间的标记都没有被检测为异常位点。　　 7.在检测到的11个异常位点中，有2个位点同时被3种软件检测到，是支持率最高的异常位点，其代表的候选基因分别为RPM1诱导的蛋白激酶(RPM1-induced protein kinase，RIPK)和多药耐药相关蛋白10(multidrug-resistance-related protein10，MRP10)，均有参与植物抗病响应的大量报道，因此是开展下一步研究以发掘中国板栗抗病基因的首选位点。　　 8.基于全部EST-SNP位点和中性EST-SNP位点的遗传结构分析均发现ZY居群单独聚为一组，其他居群聚为一组，这与cpSSR的研究结果一致，这可能是因为ZY居群所处的大娄山山脉阻碍了ZY居群与其他居群之间的基因交流。但基于异常位点的遗传结构分析发现，除了ZY居群单独聚为一组外，其他的居群分为两组，大体上南方居群聚为一组，北方居群聚为一组。中国板栗自然居群的南北分组结构可能是在栗疫病菌及环境因子共同作用下形成的适应性分化结构。