杨属植物Populus L.是依靠风力传粉和播种的高大乔木,有着较强的生命力与繁殖能力,在世界范围内有着广泛地自然分布,尤其是在北半球不同气候类型的区域内均有大量生长。根据传统形态学特征,杨属可分为五组,分别为:白杨组,青杨组,黑杨组,胡杨组和大叶杨组。然而,杨属组间的系统发育关系,尚不明确。由于在各地区有着长久的栽培历史,天然种内与种间各种杂交现象广泛存在,为研究该属植物的进化关系和分类界定带来了不小的挑战。截止目前,已有研究者通过植物的核基因和叶绿体基因片段对科、属等级的系统发育关系进行重建工作,并取得了一定成果。但,现阶段的系统进化研究中多运用叶绿体编码区DNA序列(如:matK,rbcL,trnH-psbA等)及核基因保守区域序列(如:ITS等),而这些片段在研究属下分类等级的问题时,却几乎无法确定属下的亲缘关系。因此,本研究拟采用叶绿体基因组序列对杨属属内植物系统关系进行探索,这也是首次尝试通过获取叶绿体全基因组数据,来探究杨属属内分类等级的系统进化关系。在本研究中,我们自行测定、拼接了杨属属内2个物种(大叶杨Populus lasiocarpa和滇杨P.yunnanensis)的叶绿体基因组序列,再从GeneBank数据库中下载了同属7个物种(三角叶杨P.fremontii,香脂杨P.balsar,mifea毛果杨P.trichocarpa,青杨P.cathayana,银白杨P.alba,欧洲山杨P.tremula和胡杨P.euphratica)的叶绿体基因组数据,所选的9个物种涵盖了杨属属下5个组。我们通过这些物种的叶绿体基因组序列来研究分析杨属属内植物在母系遗传分支上的系统发育关系。本文对叶绿体基因组序列采用不同分区策略,构建系统发育树进行系统进化关系的探讨并相互比较。分区策略包括编码区序列,非编码区序列,不同区域的编码区非编码区等。本研究的结果,可总结以下几点:1、基于杨属属内植物的叶绿体基因组序列,我们采用大基因片段构建了 14棵系统发育树,采用单基因片段构建了 77棵单基因系统树,和基因间隔区片段构建了 141棵基因间隔区系统树。并通过对比分析,得出一组较可靠的、母系分支的系统发育树;2、根据母系遗传关系,青杨组可以分为两支,一支分布于北美和中国东北部地区,另一支分布于中国的西南地区;3、小单拷贝区域的非编码区序列阐述了一个不同于其它区域的拓扑结构关系,同时也拥有很高的支持率。通过分析,认为这一差异可能是由于杨属组间存在不完全谱系分选现象所导致;4、使用叶绿体的全部非编码区序列属这一分类等级的系统发育关系构建具有较高的可信度。本研究为今后杨属属下系统学研究带来一种新的研究方式,同时也为低分类等级的植物系统进化研究提供一种新的思路。