双盾木属(Dipelta)隶属于忍冬科(Caprifoliaceae),为我国特有属,是北温带植物区系中古孑遗的木本属之一。该属分布于我国西南部,北至陕西、甘肃,东至湖北、湖南西部和广西东部。属下仅有3个种,分别是双盾木(D.floribunda)、云南双盾木(D.yunnanensis)和优美双盾木(D.elegans)。其中,云南双盾木和优美双盾木为易危和濒危物种。目前对双盾木属的研究大多基于基因片段的联合分析,属内物种进化关系缺乏完整的叶绿体基因组数据支持。优美双盾木作为最早分化的类群已被研究报道,而双盾木与云南双盾木的分化时间研究较少,需要更多的数据支撑。由于叶绿体基因片段获得的信息有限,不利于属内物种变异、种间关系等多角度的研究,本研究利用高通量测序技术获得双盾木属3个物种14个个体的叶绿体全基因组数据用于双盾木属的系统学分析。另外,本研究还注释了所有个体的ITS序列和部分线粒体基因数据用于双盾木属内物种系统发育关系的对比分析,并利用叶绿体全基因组结合两个化石点标定对双盾木属内物种的分化时间进行估算。主要研究结果如下:(1)双盾木属14个叶绿体基因组呈现典型的四分体结构,总长度为155114 bp-155948 bp,一对反向重复区(IRa,IRb)大小为23201-23496 bp,大的单拷贝区(LSC)长度为83733-89975 bp,小的单拷贝区(SSC)长度为18952-19117 bp。每个基因组均编码128个基因,包括82个蛋白质编码基因、37个转移RNA基因(tRNA)和8个核糖体RNA基因(rRNA),其中15个基因分布于反向重复区,为双拷贝。在双盾木属14个叶绿体基因组序列中,氨基酸和密码子使用情况基本相似,都偏好使用A和T碱基。通过三组数据整体对比发现,质体在基因组结构、基因序列和基因含量上均保持保守,但重复序列高度可变。基于叶绿体基因组的mVISTA分析以及编码区、非编码区变异分析,发现了 5个变异较大的基因和4个变异较大的基因间隔区。通过对比叶绿体基因组IR/SC边界,发现这些基因组差异不大,变化主要发生在位于LSC/IRb区的rpl23基因。另外,基于叶绿体基因的位点模型检测结果显示,rpl23、ycf1、ycf2基因受到了正选择作用。(2)基于叶绿体全基因组数据和12个线粒体基因联合数据构建的系统发育树均表明双盾木属下有三个种,且双盾木和云南双盾木为姊妹群。基于ITS序列的系统发育树表明双盾木与云南双盾木可能存在杂交现象。基于叶绿体全基因组的分子分化时间估计显示,双盾木属起源于始新世(约38.69 Ma),优美双盾木为最早分化的类群。属内物种间的分化约在始新世/渐新世边界(约33-37 Ma)。基于以上研究,我们推测现代双盾木可能为古特有属,并在早期出现属内物种的分化。