冰草(Agropyron cristatum (L.) Gaertner)为禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)多年生草本植物,是冰草属的模式种,广泛分布于欧亚大陆的北亚热带和温寒带等地区。冰草是草原草甸的重要组成成分,对生态环境的改善、水土保持有着重要作用；冰草茎叶柔嫩、饲口性好、生长迅速,具有很高的饲用价值：冰草具有抗旱、抗寒、耐盐碱以及对各种病虫害的抗性,是小麦遗传改良的重要资源。目前,对冰草的研究主要集中在生态建设、遗传育种等方面,而对于其系统发育、居群遗传结构、分支系统学方面的研究还未见报道。本研究选取47个冰草植物的14个形态性状,63个冰草植物以及25个其近缘的二倍体属种植物的GBSSI基因序列,从形态学和分子系统学两方面对其进行系统发育重建,探讨冰草及其近缘属植物间的系统关系,冰草居群间的亲缘关系、遗传分化、形态变异以及遗传结构,冰草植物的遗传多样性。研究结果表明：1.冰草在物种水平上及居群水平上均表现出丰富的遗传多样性(π>0.05)。冰草居群间遗传分化系数为0.058,居群内遗传的多样性是导致冰草物种遗传多样性丰富的主要因素。2.分子系统树中,冰草分别与Eremopyrum distans、Agropyron mongolicum以及> Taeniatherum caput-medusae聚在一起,支持P染色体组与F染色体组有较近的亲缘关系。3.中亚冰草居群分布在分子系统树及分支系统树的各个分支中,中亚居群与欧洲、东亚的遗传距离较近,推测中亚可能是冰草的生物多样性起源中心。青藏高原冰草居群与中亚、欧洲居群遗传距离较远,且在系统发育树中大多形成独立的分支,推测在长期的演化历史进程中,青藏高原冰草居群已经处于相对独立的状态。4.中亚冰草居群在进化历史过程中可能经历过明显的群体扩大和定向选择事件(Tajima’s D=-1.85001, P<0.05)。欧洲、东亚居群中性检测值均为负值,且差异不显著,说明欧洲与东亚冰草居群未偏离中性进化模型,居群相对结构稳定。