木兰科（Magnoliaceae）植物最早见于中生代的白垩纪或侏罗纪,这是一类比较古老的被子植物,它包含许多原始信息,对于研究有花植物的起源和系统发育具有重要意义。本研究利用中南林业科技大学植物园、崀山珍稀植物研究所和华南植物园建立的3个木兰科植物种质资源库中收集、保存的11属135种木兰科植物资源,应用ISSR分子标记技术对其进行遗传多样性和亲缘关系分析,比较属间和属内的遗传差异,并对木兰科属及属下类群的系统位置进行探讨,以期从分子水平上能对木兰科植物的系统分类及其它研究提供实验依据。主要研究结果如下:（1）改良CTAB法建立在常规CTAB法基础上,采用天根植物基因组DNA提取试剂盒进行提纯,对试剂盒法提取困难的样品具有很好的提取效果,能有效缩减CTAB法的提取时间,该方法提取的DNA纯度较高,条带完整性好,DNA浓度较高,可以满足ISSR分析的要求。（2）利用已优化好的反应体系,从100条引物中选出10条多态性高,且重复性好的引物用于木兰科植物的ISSR-PCR扩增。10条引物共扩增出151条条带,且151条都是多态性条带,多态位点百分率为100%,观测等位基因数（Na）为2.0000,有效等位基因数（Ne）为1.5335,基因多样性（H）为0.3256,Shannon多样性指数（I）为0.4956,结果表明木兰科植物的遗传多样性总体较高。（3）通过PopGen 32软件包统计分析,刘玉壶分类系统11属135种木兰科植物总的基因多样性指数（Ht）为0.3767,属内基因多样性（Hs）为0.1257,属间基因多样性（Dst）为0.2510,基因分化系数（Gst）为0.6662,表明刘玉壶分类系统中属间存在较大的遗传分化;属间基因流（Nm）为0.2505,远小于1,木兰科各属间基因流动程度较低,易出现遗传漂变,从而加剧属间遗传分化。木兰科11个类群总的种群基因多样性（Ht）为0.3568,种群内的基因多样度（Hs）为0.2498,种群间的基因多样性（Dst）为0.1070;各类群间的遗传变异较小,基因分化系数（Gst）为0.2997,基因流（Nm）为1.1681,且大于1,木兰科类群具有较高的基因流动性,没有遗传漂变,说明木兰科植物类群间的遗传变异集中到类群中,保持了各类群的遗传稳定性。（4）木兰科11属的Nei’s遗传距离范围在0.0061～0.6735之间,遗传一致度范围在0.5099～0.9939之间,木兰属、木莲属、含笑属、拟单性木兰属4属之间的遗传距离比较小,均小于0.1,遗传一致度比较高,均高于0.94,表明木兰属、含笑属、木莲属和拟单性木兰属之间遗传分化程度较小,亲缘关系比较近;11属UPGMA聚类关系表明,木兰科植物最早起源于盖裂木属植物,经过不断进化依次进化出了合果木属、观光木属、焕镛木属、华盖木属和鹅掌楸属、拟单性木兰属、木莲属、含笑属和木兰属。木兰科11个类群的Nei’ s遗传距离范围在0.0245～0.3735之间,遗传一致度在0.6883～0.9758之间,Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ与Ⅺ支的遗传一致性较高,均超过0.91,表明这6个演化支是密切相关的;11个类群的UPGMA聚类分析表明,类群Ⅰ形成了一个单独的、明显的类群,聚类结果基本支持将木兰科植物划分为两个亚科。