马褂木(鹅掌楸)(Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg.)是我国特有的珍稀濒危第三纪孑遗树种,也是典型的东亚-北美间断分布种,对古植物学、植物系统学和植物地理学研究具有重要的科学价值；马褂木也是优良的用材、绿化和园林观赏树种,具有重要的经济价值和生态价值。本研究以马褂木全分布区有代表性的群体为材料,从叶、花器官、花粉、种实的形态、光合特性、种子与花粉活力、核DNA及叶绿体DNA等方面进行了遗传多样性的研究,并对其系统地理学进行了探讨。主要结果如下：1.表型水平上,马褂木的种实性状、叶型、光合特性、花器官均存在显著的群体变异,种实性状存在显著的海拔梯度变异规律,聚合果宽度随海拔的升高有变窄的趋势；叶型及花器官大小呈现出显著的径向地理变异规律,东部群体叶片侧裂凹陷及前裂凹陷程度均比西部群体明显,东部群体花朵明显小于西部；净光合速率最高的群体为最低的2.36倍；群体间显著分化。2.花粉在群体间存在明显的多态性。花粉形态、大小、外壁纹饰及超微结构均存在显著的经向地理变异,西部花粉类型相对较为原始,东部则较为进化,东西部之间存在渐变进化类型,马褂木花粉在木兰科中属于较为进化的类型。3.马褂木的遗传多样性处于较低水平(Nei(h)=0.5577),一定程度上反映了其濒危现状；西部和中南部群体的遗传多样性有高于东部群体的趋势,东、西部群体间存在高水平地理分化(Fst=0.3018)。其群体分化较大的原因可能为：星散岛状分布的地理隔离效应,加上大部分群体规模很小,限制了群体间的基因流,产生了明显的遗传漂变。各群体均存在显著的连锁不平衡,研究表明不平衡主要是一些随机漂变或人为干扰等因素引起的。4.马褂木cpDNA单倍型呈显著的东、西部地理分布格局。东部以福建与浙江交界的武夷山北麓的中山地带为单倍型分布中心,西部以重庆、贵州、湖南、湖北交界的中山地带为单倍型分布中心。多数单倍型为东、西部的区域内共有,推测东、西部的马褂木可能起源于不同的避难所。西部区域的避难所可能为云贵高原和四川南部,东部区域的避难所可能为武夷山脉南麓。冰期后,推测东、西部避难所马褂木可能向北方的不同方向扩散,在重庆、贵州、湖南、湖北交界的地带交汇,导致该地区存在有丰富的单倍型。5.无论在形态还是分子水平上,马褂木遗传变异均存在显著的东、西部地理分化,西部群体的遗传多样性高于东部,因此应优先对遗传多样高的地区进行原地保护,同时也可考虑迁地保护；进行杂交育种的亲本选配时,重视种群选择是提高育种效率的重要途径。