燕麦属(Avena L.)隶属于禾本科(Poaceae),目前发现约30个物种。其染色体基数为7。燕麦属物种中包含A、B、C、D四种主要的染色体类型,并构成三种染色体倍性。燕麦属中,许多物种在形态特征上十分相似、并且地理分布重叠,加之染色体间存在高度的同源性等,使得燕麦物种间的亲缘关系十分复杂,特别是仅存在于多倍体中的B、D基因组来源更是目前燕麦系统发育研究的焦点问题。普通栽培燕麦作为一种粮草兼用型作物,在农业生产中占据重要地位。普通栽培燕麦又可分为裸燕麦和皮燕麦。裸燕麦相比皮燕麦,具有更高的营养价值,但裸燕麦产量较低。因此培育高产优质的裸燕麦品种是裸燕麦发展的关键。遗传多样性是作物育种的基础,为新品种选育提供了可能。我国是裸燕麦的起源中心,具有丰富的裸燕麦遗传资源,但关于我国裸燕麦资源的遗传多样性的研究还鲜有报道。基于此,本研究通过核基因Rpb2的序列比对,对燕麦属物种及基因组系统进化关系进行研究。同时利用大规模简化基因组测序(GBS)对中国裸燕麦种质资源的遗传多样性以及群体结构进行研究,旨在为裸燕麦种质资源评价、利用、保护提供理论依据。主要的研究结果如下:1.A基因组二倍体的Rpb2基因序列进行独立的和与AB基因组四倍体合并的分析,结果表明所有A基因组突变类型单独聚在一起,显示出与其它A基因组二倍体之间的结构差异。As基因组物种分散开,表明As基因组多样性较高;AB基因组四倍体物种中,A.agadiriana和其他3个物种分开。同时,聚类结果表明,AB基因组四倍体物种为异源四倍体,其中,A.abyssinica、A.barbat 和A.vaviloviana关系较近,可能具有共同祖先。其A基因组供体可能来自于As基因组二倍体,但其B基因组来源还需进一步研究。A.agadirian 的基因组供体则可能来源于As基因组二倍体A.lusitanic 和A1基因组二倍体A.longiglumis。2.将来自AC基因组四倍体的Rpb2基因序列与来自A、C基因组二倍体的Rpb2基因型序列进行聚类分析,结果表明AC基因组四倍体物中,A.murphyi与A.insularis关系更近,并且这两个四倍体中可能的来自于A基因组的Rpb2序列和Ac基因组二倍体A.canariensis以及As基因组二倍体A.hirtul 聚在一起,表明A.canariensis和A.hirtul 是A.murphyi与A.insularis的可能的基因组供体。另一个AC基因组四倍体A.maroccana则与大部分As基因组聚在一起,表明其基因组来源于As基因组二倍体。AC基因组四倍体的C基因组拷贝类型与两种C基因组二倍体均显示出较近的亲缘关系,因此,它们的C基因组供体还需进一步研究。3.本研究中,来自六倍体的Rpb2基因类型被分为三类,与C基因组二倍体聚在一起的Rpb2序列代表C基因组;而在A基因组的分支中,其中一类与大部分As基因组二倍体聚在一起,因此代表A基因组,另外一类则和Ac基因组二倍体A.canariensis、以及As基因组二倍体A.hirtula聚在一起,考虑到六倍体的基因组组成,这一类可能来自其D基因组。因此推测燕麦六倍体中的D基因组来源可能是Ac基因组二倍体A.canariensis或(和)As基因组二倍体A.hirtula。同时来自AC基因组四倍体物种A.insularis的Rpb2基因拷贝也与可能代表六倍体D基因组的拷贝类型聚在一起。4.本研究对来自12个省的161份裸燕麦材料进行了大规模简化基因组测序,遗传多样性分析表明,来自山西、内蒙古、河北、四川的燕麦材料的遗传多样性最为丰富,其中来自山西和内蒙古的材料遗传多样性最高,PIC指数分别为0.41和0.40。5.对裸燕麦群体结构进行了分析,PCA结果表明,前5个主成分累积变异解释度达到53.3%,其中第一主成分解释变异为33.7%,这表明161份燕麦材料中存在明显群体结构。