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山核桃(Carya cathayensis)是我国特有珍贵干果与木本油料树种，有较高经济价值与保健价值。本文采用了X射线光电子能谱（XPS）技术对皖南4个不同居群的山核桃叶片表面化学组成进行分析，研究不同居群山核桃所含大量元素的差异。采用ISSR分子标记技术分析皖南4个皖南山区山核桃天然居群的遗传多样性。主要研究结果如下： (1)利用X射线能谱法检测4个山核桃种群40个样本元素含量，软件Spss17.对该数据分析结果为：C，O，P，S四种元素在4个种群中的含量存在显著性的差异，K，Mg两种元素在4个居群中的含量不存在显著性差异。 (2)皖南山核桃4个居群间亲缘关系研究表明：10个引物共扩增检测出88条谱带，平均每个引物扩增出8.8条，其中61条谱带具有多态性，占总带数69.3℅。POPGEN32分析结果：皖南4个山核桃居群间，遗传距离最小为0.0101，存在于歙县和宁国两个居群间，表示二者亲缘关系最近；遗传距离最大为0.0335，存在于绩溪与宁国两居群间，表示二者亲缘关系最远。 (3)皖南山核桃4个居群遗传多样性研究结果：Shannon多样性指数是0.0579，61.53℅的变异分布在居群内，而Nei指数是0.0374，71.28℅的变异分布在居群内，两种方法均表明了居群内有较丰富的遗传变异，为选育良种提供了理论依据。