气候和地质历史事件深刻影响了物种的地理分布和群体历史动态。然而,中国北方广布灌木物种响应气候和地质历史波动的谱系地理历史和分布格局变迁模式仍然存在争议。杠柳（Periploca sepium Bunge）是隶属于夹竹桃科（Apocynaceae）杠柳属（Periploca）的一种落叶蔓性灌木,广泛分布于中国北方的吉林、陕西、山东、甘肃等省区,提供了研究该地区植物响应气候波动和地质变迁事件的良好材料。本研究中,我们通过二代高通量测序技术组装和注释杠柳的叶绿体全基因组序列和核ITS基因序列,对其进行谱系地理学分析。同时,结合物种分布区模拟方法,对杠柳不同历史时期的分布区变迁格局进行研究。主要结果如下:1.取样覆盖杠柳大部分自然地理分布区域的62个群体380个个体,对其进行二代Illumina Hiseq建库测序,组装和拼接完整的叶绿体基因组序列。变异检测分析发现,杠柳叶绿体基因组为一个闭合环状的四分体结构,基因组长度变异在153,381-153,549 bp之间。所有取样个体鉴定得到74个单核苷酸多态性（SNPs）变异位点和9个插入/缺失（indels）位点,共得到32个单倍型。谱系地理学分析发现,杠柳存在较高的居群间遗传分化(GST=0.561,NST=0.585),物种水平遗传多样性较高（HT=0.933,HS=0.410）,不存在显著的谱系地理结构(NST＞GST,P＞0.05),遗传变异主要来源于居群间(FST=0.559)。Mismatch分析发现,杠柳不同地理区域和物种水平没有经历过群体扩张事件。祖先分布区域重建模拟发现,不同地理区域的杠柳谱系分支存在基因流的迁移和隔离事件。结合杠柳叶绿体DNA单倍型的地理分布和系统发育关系,推测秦岭山脉、太行山脉以及阴山山脉是杠柳冰期时期的主要避难所;岷山山脉和秦岭山脉区域可能是杠柳的起源和分化中心。2.组装和拼接了杠柳62个自然居群370个样品的双亲遗传核基因ITS序列,对其进行遗传变异分析。序列比对检测发现,核基因ITS序列长度在1,727-1,896 bp之间。所有测序个体共检测出7个变异位点（SNPs）,鉴定得到8个单倍型。在核基因水平上,杠柳具有较低的遗传多样性（HT=0.284,HS=0.195）和较高的居群间遗传分化(GST=0.314,NST=0.375)。谱系地理学分析显示,杠柳核基因水平具有显著的谱系地理结构(NST＞GST,P＜0.05),遗传变异主要来源于居群内(FST=0.327)。3.利用Maxent程序模拟了杠柳在不同历史时期的物种分布区变迁模式。结果表明,该物种在末次盛冰期（Last Glacial Maximum,LGM）时期的适生区面积较末次间冰期（Last Interglacial Period,LIG）有所减少,而全新世中期（Middle Holocene,MH）杠柳适生区面积扩大;当前气候情景下,杠柳分布区面积进一步扩大,但相较全新世中期,其最适生长区面积稍微减少。生态位检测分析发现,影响杠柳自然地理分布的主导因子是最干季度平均温度（Bio＿9）、年平均温度（Bio＿1）以及最暖季度雨量（Bio＿18）。未来不同气候情景下,杠柳的高适宜生境面积出现扩增趋势。综上所述,本研究利用叶绿体基因组序列和核ITS基因对中国北方广布灌木杠柳进行了谱系地理历史分析,并利用物种分布区模拟方法对该物种不同历史时期的适宜分布区和主要生态因子进行了研究。这些结果为了解中国北方广布抗寒抗旱灌木响应气候波动和地质变迁事件提供了典型案例和相关研究基础,也有利于杠柳资源的合理开发和利用。