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燕麦属于禾本科(Poaceae),燕麦族(Aveneae)。全世界约有29个种,广泛分布与世界各地。栽培燕麦是(Avena sativa L.)燕麦属的一个异源六倍体种,作为世界六大粮食作物之一,具有很高的营养和经济价值。燕麦属种质资源含有许多优异基因,是燕麦育种的重要基因库,也是其他麦类作物遗传改良的重要基因资源。然而,由于燕麦属物种在地理上分布广泛,且很多物种在形态上和地理位置上重叠,使得燕麦的分类鉴定困难,难以有效利用这些优质遗传资源。因此,理清燕麦属各物种的关系,建立合理的分类体系是有效利用燕麦资源的基础。鉴于此,本研究旨在利用生物化学和分子生物学手段,包括谷蛋白电泳,叶绿体基因间隔区片段psbA-trnH克隆、单拷贝核基因Accl和Pgk1克隆研究燕麦属种间关系和多倍体的形成等进行了研究。主要研究结果如下：1.利用SDS-PAGE电泳对燕麦属23个种106份材料的谷蛋白进行分析,共获得24条谷蛋白条带和72种谷蛋白谱型。ACD基因组六倍体和A基因组二倍体多态性较高,分别是85.7%和61.1%,表明燕麦A基因组具有更丰富的变异。聚类分析发现,大多数具有相同基因组的物种聚在一起。2.基于叶绿体基因的母系遗传特点,选择叶绿体基因间隔区psbA-trnH探讨燕麦多倍体的母系亲本。在本研究中,所有多倍体均与A基因组二倍体聚为一支,C基因组二倍体物种为一独立分支,说明C基因组二倍体可能是作为父本参与燕麦多倍体物种的形成。在基于psbA-trnH片段的系统发育树中,大多数AB基因组四倍体和栽培裸粒燕麦A. sativa ssp. nuda显示出与As基因组二倍体较近的亲缘关系。六倍体普通栽培燕麦与As基因组二倍体A. atlantica的居群Aalt13以及Ac基因组A. canariensis聚为一支。AC基因组四倍体、AB基因组四倍体A. agadiriana和ACD基因组六倍体A occidentilis与A基因组二倍体A. longiglumis和A. wiestii关系较近。由此可知,燕麦属的多倍体具有多系母本起源,而并非起源于同一个母本。3.基于单拷贝核基因Accl和Pgkl在系统发育研究上的广泛应用,在本研究选取燕麦属不同基因组和不同倍性的材料进行序列分析。结果表明：从燕麦属不同材料中得到的Accl序列长度变异幅度为1529-1555bp,包括8个外显子和7个内含子,比对共获得1573个排列位点,其中保守位点为1313个,变异位点为260个,简约信息位点为123个。Pgk1基因序列长度变异幅度为1391-1523bp,包含4个内含子和5个外显子,比对后共得到1538个排列位点,其中1206个为保守位点,332个为变异位点,291个简约信息位点。均能够提供较多的变异位点信息,适用于燕麦系统发育研究。4.燕麦属多倍体物种的形成是本研究的关键内容之一。在基于psbA-trnH、Accl、 Pgkl序列片段的系统发育树中,AB基因组二倍体A. barbata、A. abyssinica、 A. vaviloviana都显示出与As基因组二倍体较近的亲缘关系,其A基因组可能来自As基因组二倍体。另外,在双亲遗传的核基因序列中,这三个AB基因组四倍体除了与As基因组聚为一支的序列类型外,还有另外一种序列类型单独聚为一支,这可能为AB基因组四倍体的B基因组起源提供了线索,遗憾的是已有材料中尚未发现与该B基因组序列类型关系较近的二倍体物种。在基于叶绿体序列片段和细胞核基因的系统发育树中,AB基因组四倍体A. agadiriana始终没有和其它AB基因组四倍体聚在一起,核基因序列聚类分析表明A. agadiriana与A. canariensis关系的较近。基于谷蛋白聚类图和psbA-trnH系统发育分析可以看出,AC基因组四倍体与ACD基因组六倍体有很近的亲缘关系,可能做为亲本参与六倍体的形成。