单性木兰( Kmeria septentrionalis Dandy)隶属于木兰科(Magnoliaceae)单性木兰属( Kmeria Dandy),为我国特有的濒危物种,目前仅产于广西罗城、环江、贵州荔波和云南马关的石灰岩山地,被列为一级重点保护植物和濒危种。木兰科是最原始的被子植物类群之一,单性木兰花单性异株,在木兰科中的进化地位极为特殊,具有较高的科研价值。同时,单性木兰的树木生长迅速,材质优良,在林业生产上有着很高的经济价值。本研究在单性木兰的整个分布范围内,选取了13个居群(广西环江县木论8个居群、广西罗城2个居群、贵州荔波县茂兰3个居群),运用AFLP分子标记方法对其进行研究。目的在于揭示单性木兰的遗传多样性水平和居群遗传结构,为制定科学有效的保护措施提供科学依据。结果如下:1.扩增结果:用6对AFLP引物对13个单性木兰居群的260个样品进行了扩增,共得到317条清晰的条带,其中多态性态157条;2.遗传多样性:在物种水平上,多态位点百分率P为49.53％,Nei’s基因多样度He为0.1289, Shannon信息指数I为0.2004;在居群水平上,P=31.13%(27.76%~35.02%),He=0.1063(0.0967～0.1203),I=0.1594(0.1442～0.1807),其中长洞(CD)居群的遗传多样性水平最高( P=35.02%,He=0.1203, I=0.1807),大黄泥屯(DHN)居群的遗传多样性水平最低(P=27.76%,He=0.0969, I=0.1442)。同其它一些木本濒危植物相比,单性木兰具有较低的遗传多样性。3.居群遗传结构:单性木兰居群间的遗传分化系数(Gst)为0.1748,说明其17.48%的遗传变异存在于居群间,即主要变异存在于居群内个体间。进一步对遗传变异进行AMOVA分析表明,3.43%的遗传变异存在于地区间(木论茂兰和罗城),14.60%的遗传变异存在于地区内居群间,而81.97%的遗传变异存在于居群内个体间。AMOVA分析所得结果与遗传分化分析所得结果基本一致。13个单性木兰居群的基因流(Nm)为2.3608,说明居群间可能存在较频繁的基因流。4.遗传距离:单性木兰各居群间平均遗传距离D值较低,为0.0294,各居群间的遗传距离的变化范围为0.0111～0.0379。利用居群间遗传距离进行UPGMA聚类结果表明,分布在广西木论国家自然保护区和与其接壤的贵州茂兰自然保护区的单性木兰居群聚为一亚类,而分布在广西罗城的居群聚为另一亚类。遗传距离的聚类结果与单性木兰的地理分布格局大致吻合。对单性木兰13个居群的Nei’s遗传距离与地理距离进行了Mantel统计检验,结果表明,居群间遗传距离和地理距离之间没有明显的相关性(r=0.44786, P=0.0010)。总之,我们的结果表明,单性木兰无论在物种水平上还是居群水平上的遗传多样性水平都是较低的,可能与其本身生物学和生态学特性及其居群所在的生境的直接破坏有关。基于以上结果,本文提出了保护单性木兰的几点建议:首先,由于从居群水平上看,单性木兰各居群的遗传多样性水平相差不大,因此在原地保护时除了对所有种群进行必要的保护外,应选择遗传多样性水平高的居群进行重点保护,如长洞(CD)、苦洞(KD)、板南屯(BN)、拉洞林(LD)居群,对自然居群采取人工辅助下的自然更新措施以维持其生存和繁衍。其次,在迁地保护时,应选择遗传多样性水平较高的5个居群:长洞(CD)、苦洞(KD)、板南屯(BN)、拉洞林(LD)、榕木屯(RM),并从这些居群中选取尽可能多的植株;既要注意物种的存活问题,也应充分考虑繁殖的适度。在单性木兰得到有效的保护和恢复基础上,可通过引种驯化和大力培植,使其有较好的合理开发利用。