物种概念在分类学、生物进化以及生物多样性等研究中具有重要意义,对物种概念的理解直接影响到物种的划分和生物多样性保护实践。在一些疑难类群的分子系统学研究中,取样有限和信息位点不足往往会导致物种界定困难。随着测序成本的降低,叶绿体基因组已经被广泛用于系统发育研究,为解决疑难类群间的系统发育关系提供了充足的信息位点;但是,基因组测序的材料通常来自新鲜或硅胶干燥的材料,取样成本高限制了取样的数量。为了解决上述问题,本研究探索了一种基于标本材料的系统基因组学方法,克服了取样困难和信息位点不足的缺点,旨在更好地解决疑难类群的物种界定问题。本研究选取物种界定一直存在争议的旌节花科为研究对象,选取中国科学院植物研究所植物标本馆(PE)的标本材料,采取居群水平的取样策略;通过DNA重建技术将标本材料降解后的小片段DNA进行修复,获得高质量的DNA模板,在获得完整叶绿体基因组序列的基础上筛选并扩增高变异区域,进而用于系统发育分析。旌节花科是东亚特有科,仅包含1个属,即旌节花属;由于旌节花属形态性状变异较大,在以往分类学研究中属下分类一直存在争议。本研究从PE获得了69个旌节花属标本材料,代表了该属在物种、地理和形态上的多样性。我们首先使用4个叶绿体DNA片段和1个ITS片段进行系统发育分析,依据该结果选取了4个具有代表性的个体,对其进行叶绿体全基因组测序。通过比对叶绿体基因组序列,筛选出44个高变异区的分子标记,最终构建了69个个体的45个DNA片段(44个叶绿体DNA,1个核DNA(ITS))的联合数据集,我们选取Boswellia sacra和Leitneria floridana作为外类群,使用了最大似然法和贝叶斯法重建了旌节花科的系统发育关系。结果显示,旌节花科分为5个高度支持的分支,每个分支对应特定的分布区;各分支间关系也得到很好的解决。综合分子、地理和形态学数据,我们对旌节花科进行了分类修订,最终确定了该科7个种,其中1个存疑种。综上所述,基于标本材料的系统基因组学方法在旌节花科的分子系统学研究的应用中取得了理想结果,很好地解决了该科的物种界定问题。本研究为解决疑难类群的系统发育和物种界定问题提供了经济有效的方法和研究范例。