以芍药属牡丹组全部9个野生种、5个紫斑牡丹栽培品种及3个中原牡丹品种为试材,进行核糖体内转录间隔区(ITS)和叶绿体成熟酶K(matK)基因片段测序分析,探讨ITS和matK序列为牡丹组所有野生种种间关系提供分子证据。从GeneBank中选取了1个牡丹及3个外类群芍药、川赤芍和草芍药的ITS及matK序列。对试验样品进行DNA提取、PCR扩增并双向测序得到44条序列,人工校正后将所得44条序列进行比对;计算碱基组成频率、变异位点、简约信息位点数、转换/颠换比率、种内及种间遗传距离,以邻接法进行系统发育分析。结果表明,牡丹组所有个体ITS序列长度在750~800 bp,含有86个多态位点,74个简约信息位点,转换/颠换比率(R)为1.2;而matK序列含有20个简约信息位点,转换/颠换比率(R)为1.7。ITS序列分析将牡丹组野生种分为两大枝,稷山牡丹、紫斑牡丹、卵叶牡丹和杨山牡丹聚为一枝,狭叶牡丹、滇牡丹、黄牡丹和大花黄牡丹聚为另一枝,这两枝分别与革质花盘亚组和肉质花盘亚组相对应,而四川牡丹位于革质花盘亚组最底端,支持前人研究将四川牡丹归为革质花盘亚组。matK序列分析的牡丹组野生种间遗传距离结果不理想,未能清晰的表明野生种之间的亲缘关系。由此说明,ITS序列更适合牡丹组野生种间亲缘关系的研究分析。