刺槐（Robinia pserdoacacia L.）原产美国东部的阿柏拉契山脉（Appalachian Mt．）和奥萨克山脉（Ozank Mt.）一带，在世界速生阔叶树种中，栽培面积仅次于桉树占第二位。由于刺槐具有较强的适应性、生长的速生性和用途的多样性被许多国家广泛引种栽培，与杨树、桉树一起被称为世界上引种最成功的3大树种之一。刺槐于1898年引入中国，引进后得到迅速扩大栽植，目前遍布全国各地，在千差万别的自然条件和人工种植条件下，经历长期的自然选择和人工选择过程，蕴藏着极其丰富的基因类型，形成遗传多样性，存在地理变异模式。2003年开始，本课题组从辽宁、甘肃、河北、云南等刺槐主要分布区收集刺槐种子，通过研究刺槐在我国形成的次生种源的遗传多样性和遗传变异，对刺槐种质资源的遗传变异及其演化进行探讨，为将来更好地利用这一宝贵资源奠定基础。主要研究结果如下：1．通过对刺槐AFLP反应体系各影响因素的摸索，建立了一套适合于刺槐的AFLP银染技术优化体系。该体系中各优化因素为：模板DNA的用量200-400 ng，酶切体系中MseⅠ和EcoRⅠ的用量均为3U，酶切时间2h，T₄DNA连接酶的用量为1.5U，连接时间最好过夜，连接产物稀释10倍和预扩增产物稀释10倍。以引物E+3／M+3构建了刺槐种质资源的AFLP指纹图谱，该图谱扩增带多，多态性强，且质量好。2．应用AFLP分子标记技术对分布于全国的10个刺槐种源群体进行了遗传多样性的研究。用筛选出的10对引物对10个群体进行AFLP分析，共获得752条清晰的谱带，其中多态性条带352个，多态带百分率为46.8％。刺槐在种级水平的遗传多样性参数略高于群体水平，多态位点百分率（P）分别为49.87％、25.47％，Shannon’s信息指数（I）分别为0.2160、0.1381，Nei’s基因多样性指数（H）分别为0.1403、0.0927。Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数的AFLP统计结果，都显示出中国刺槐遗传多样性主要存在于种群内。3．UPGMA聚类分析可以将10个刺槐群体分为三大类群，第一大类包括陕西杨陵、甘肃泾川、内蒙赤峰、山东潍坊和河北昌黎，在地理分布上位于我国的中西部地区，纬度分布于34.27°N～42.28°N的范围内；第二大类包括安徽肥西、湖北新洲、河南卢氏、云南昆明，地理纬度均小于第一大类的群体，纬度分布于25.04°N～34.06°N的范围内；第三大类仅包括辽宁的朝阳，纬度为41.58°N。中国刺槐群体间亲缘关系与其地理分布有一定的相关性，但没有表现出明显的随地域变化遗传结构发生明显改变的现象，并没有形成明显的地理变异模式。4．了解刺槐遗传变异的空间分布格局对于制定科学的基因资源保护和利用策略具有重要作用。在刺槐遗传改良工作中，优良种源、优良群体和优良个体选择不容忽视。因此群体及群体内个体的保护保存很重要，尤其是特殊生境群体和在分类与遗传上具有不可替代的独特性的群体需优先保护。如陕西杨陵群体特异带所占比例最高，拥有其他群体没有的基因类型。辽宁朝阳群体的遗传多样性指数明显高于其他群体，群体内个体的基因型十分丰富。群体间的遗传分化指数Gst为0.3390，即群体间的遗传变异占总变异的33.90％，群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性。因此刺槐的遗传改良应主要集中在群体内个体的改良上，同时也要考虑群体间优良群体的选择，通过群体选择和优树选择相互配合，从而取得最大的遗传增益。5．试验选取来自12个省份的17个刺槐群体为材料，测定了各个群体在人工冷冻处理下的相对电导率、钾离子相对渗出率、失水率、水分饱和亏缺，并进行枝条的生长恢复试验。采用隶属函数值法对各项指标测定值用模糊数学隶属度公式进行定量转换，根据函数值的大小对17个群体抗寒性进行综合评定，并利用综合评定结果与种源地的地理因子（经、纬度）、气候因子（温度、降水）作相关分析，结果表明：所测定的各项指标与抗寒性综合评定结果具有显著的相关性，刺槐不同群体间抗寒性差异显著，各种源抗寒能力与所在的地的年均温和年均降水量呈显著负相关，与纬度呈极显著正相关。初步判断，中国刺槐抗寒性地理变异符合纬向渐变模式，说明刺槐引种中国100多年来，在抗寒性上已经形成明显的地理变异模式。