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沙鞭（Psammochloa villosa（Trin.）Bor）是禾本科（Gramineae）、沙鞭属（Psammochloa）一种多年生草本植物,主要依靠根状茎繁殖,具有较强的耐旱、耐寒、耐碱以及抗风沙能力,是极端沙地环境下分布的关键或唯一草本物种。它不仅具有重要的生态价值,而且也是重要的优势牧草,同时也是野生牧草利用、极端环境植物基因资源最具潜在价值的研究对象之一。据此,本研究在全面野外调查基础上,综合利用表型性状和DNA分子标记对沙生牧草沙鞭的遗传多样性及其分布格局进行研究,旨在为沙鞭种质资源的保护和利用提供科学依据。主要研究结果如下:1.通过对沙鞭的表型多样性研究,发现沙鞭具有丰富的表型多样性,居群间变异大于居群内变异。其中,旗叶长宽比变异系数最大,为32.44%,株系相关性状变异系数在20%左右;各表型性状间的相关系数范围为0.0020.875,株系相关性状（如株高、花序长度、小穗长度等）间差异极显著;主成分累计贡献率达73.447%,其中主成分1和4主要反映生殖器官性状,而主成分2和3主要反映营养器官性状;依据欧式距离对参试居群进行的聚类分析,结果表明沙鞭各表型性状的聚类划分结果与居群的地理分布没有相关性,主要依据株高、旗叶长、旗叶宽、花序长度、外稃长度等表型性状来划分。2.利用DNA分子标记对沙鞭的遗传多样性分析表明,沙鞭居群内遗传多样性大于居群间遗传多样性,居群间遗传分化显著,没有经历快速扩张。核基因ITS序列片段总长度509 bp,变异位点135个,共检测到34个单倍型（H1-H34）。H2和H3分布于多数居群中,H1、H4、H8、H17、H29被少数居群所共享,其余单倍型是某些居群所特有,且在居群中随机分布;沙鞭的单倍型多样性（HD）为0.535、核苷酸多样性（π）为0.07798、平均核苷酸差异指数（K）为46.479,不同居群间遗传多样性指数差异较大,且变异趋势较为一致;沙鞭总的遗传多样性和居群内遗传多样性均相对较低（Ht=0.559,Hs=0.338）,居群间基因分化系数较小(GST=0.396),且没有明显的谱系地理结构(GST<NST,P>0.05);沙鞭遗传变异主要存在于居群内(FST=0.27445,P<0.01),且居群间基因流有限（Nm=1.322）;Tajima’s D=4.39669（P值不确定）,Fu and Li’s D*=2.85635（P<0.05）,Fu and Li’s F*=4.39449（P<0.05）,错配分布呈双峰曲线,说明沙鞭种群可能具有选择效应。3.沙鞭叶绿体基因组总长度135,541 bp,GC含量为38.8%,呈典型的四段式结构:大单拷贝区（LSC）、小单拷贝区（SSC）和两个反向重复区（IRs）的长度分别为80,272 bp、12,453 bp、21,408 bp。整个叶绿体基因组共编码134个基因,其中包括79个蛋白编码基因、42个tRNA基因以及10个rRNA基因。在这些基因中,有12个基因含有1个内含子,3个基因含有2个内含子。