北沙柳(Salix psammophila)是集中分布在中国西北地区内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地和库布齐沙漠的主要沙生灌木。北沙柳具有耐旱、耐寒、耐高温、抗风蚀、易繁殖和速生等特性,是当地防风固沙和植被恢复造林的优良树种,也是生物燃料,木型材和制备活性炭的新原料,具有重要的生产应用价值。本文对国家沙柳种质资源库内17个群体,共646个无性系的9个数量性状和7个质量性状进行表型性状统计,分析群体间和群体内的表型多样性及变异,选取17个群体的528个无性系采用SSR分子标记,进行遗传多样性及群体遗传结构分析,探讨北沙柳群体遗传结构在表型与分子水平的遗传差异;寻找分子标记与表型性状相关SSR位点,为相关性状改良及功能基因定位提供有价值的信息;构建北沙柳指纹图谱和种质核心库,为北沙柳无性系鉴定提供理论依据,有利于科学有效地保存、评价和管理利用北沙柳种质资源。主要研究结果如下:(1)北沙柳种质资源群体数量性状在群体间和群体内均具有丰富的表型变异,变异系数变化范围为13.93%-33.03%。北沙柳表型和分子标记均表明变异的主要来源是群体内的变异,群体内不同无性系的选育是北沙柳定向育种的主要研究方向。(2)表型和SSR分子标记主成分、聚类分析一致表明,分布区西南端P17、分布东北端P1和P2群体与中心分布的群体差异显著,分布区群体可能呈现由中心向边缘群体扩张分化的趋势。此外,表型与遗传距离均与地理距离存在连续性相关。因此,边缘群体具有形成地理变异的趋势。(3)利用特征谱带法选择单引物构建指纹图谱,I引物可鉴别最多无性系,其种质鉴别率(P2)最高达到51.72%;利用引物组合法对22对引物随机组合,确定最优图谱构建最佳组合为I+J+U引物组合,组合引物种质鉴别率(PC2)达到90.42%。(4)表型性状与SSR分子标记关联分析中GLM模型分析表明,19对引物与9个表型性状共57个组合在P<0.05水平上存在显著相关,表型变异解释率变幅为9.2%-67.45%;MLM模型表明,14对引物与9个表型性状共19个组合在P<0.05水平上存在显著相关,表型变异解释率变幅为4.14%-66.91%。(5)利用SSR分子标记采用改进的最小距离逐步取样法和分组最小距离逐步取样法构建北沙柳核心库,核心库L3共有53个无性系,核心库L3方差差异百分率VD%为14.29%,变异系数变化率VR%为100.47%,极差符合率CR%为66.39%,核心库L3具有很好地代表性、异质性和多样性,适合作为北沙柳核心种质资源库。