西北干旱区的气候波动、干旱化及沙漠扩张对广布的干旱荒漠植物的地理分布、遗传与进化都产生了重要的影响。本研究选择西北荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和沙生植物白梭梭(H.persicum),研究了梭梭属植物的生物学分类地位,基于cp DNA和nr DNA两种基因,探讨中国同域分布的梭梭和白梭梭的遗传分化和物种定界,并分析生态位分化的程度及其对物种进化的影响;基于叶绿体基因间隔区序列,研究西北荒漠区梭梭的谱系地理,探讨了梭梭不同的自然居群的遗传变异机制、动态历史和谱系地理结构。主要研究结果如下:1.基于ITS和cp DNA序列梭梭的生物学分类的研究本研究具体采用了3对cp DNA非编码区序列(trn S-trn G、rps4和trn V)和2对nr DNA序列(ITS2、ITS1-ITS4),对古尔班通古特沙漠南缘同域分布的梭梭和白梭梭共30个个体进行序列分析,结果表明:(1)基于ITS和cp DNA序列组合,梭梭的生物学分类清楚,遗传分化明显;(2)ITS和cp DNA序列组合都可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列;(3)梭梭和白梭梭的生态位分化不明显,说明生态因素很可能对两种植物的遗传分化与进化没有起到明显的作用,两种植物很可能具有相近的进化历史。2.梭梭的谱系地理的研究通过野外调查,共采集了该物种23个居群共233个个体。采集区域基本上覆盖了梭梭的自然分布区域。通过前期对叶绿体DNA多态序列的筛选,本研究选择了两对叶绿体间隔区序列(trn S-trn G,trn V)。结果表明:(1)cp DNA序列组合检测到20个变异位点,鉴定出21个单倍型。梭梭存在较高的总的居群遗传多样性(h T=0.842);(2)居群遗传分化指数NST(0.658)显著高于GST(0.554)(P<0.01),表明自然分布范围内存在显著的谱系地理结构;(3)AMOVA分析结果都揭示了大多数的遗传变异(65.7%)来自于居群间;(4)基于cp DNA序列组合的ML和贝叶斯系统发育树都显示出了新疆、内蒙古和甘肃,以及青海三个谱系地理支;(5)梭梭错配分布曲线和中性检验均表明新疆地区、甘肃和内蒙古地区的居群组均发生了近期的居群扩张。本研究基于ITS和cp DNA序列组合,梭梭和白梭梭物种间的生物学分类清楚,遗传分化明显,ITS和cp DNA序列组合都可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列,梭梭和白梭梭的生态位分化不明显,说明生态因素很可能对两种植物的分化与进化没有起到明显的作用,两种植物很可能也具有相近的进化历史。基于cp DNA序列(trn S-trn G,trn V),梭梭居群具有较高的遗传多样性,并且存在显著的谱系地理学结构。系统发育树也表现出新疆居群组、内蒙古和甘肃居群组,以及青海居群组三个谱系地理支,分布在新疆地区的居群组和甘肃蒙古地区的居群组均经历过种群的扩张,可能与第四纪西北干旱区的气候波动、干旱化及沙漠扩张有关。本研究的结论可以为梭梭和白梭梭的系统发育、遗传和进化研究提供重要的理论依据和数据支撑。