金钱槭属（Dipteronia Oliv.）隶属于槭树科（Aceraceae）,是我国特有的濒危属,属下仅包括金钱槭（Dipteronia sinensis Oliv.）和云南金钱槭（Dipteronia dyeriana Henry）两个物种。金钱槭分布于我国的中部和西部地区,而云南金钱槭仅分布于我国云南省东南部的局部地区。金钱槭属植物属于典型的第三纪孑遗植物,化石纪录表明金钱槭属植物在第三纪存在于北美大陆,但如今却仅限于我国并呈现出异域分布的状态。因此,金钱槭属植物自第三纪以来必定经历了复杂的进化历史。而对于其物种形成机制以及该属物种响应第三纪以来气候地质历史事件的模式仍然不甚清楚,亟待我们对该属物种的进化历史进行更深层次的研究。本论文以我国特有濒危金钱槭属植物为研究对象,对该属两个物种进行了比较转录组和比较叶绿体基因组研究,揭示了两个物种在转录组水平上的差异并开发了大量可用的SSR和SCNG分子标记;同时基于叶绿体基因组数据初步探讨了金钱槭属的系统发育位置。此外,我们在对金钱槭属植物进行广泛的取样基础上,结合生物地理学、群体遗传学、亲缘地理学以及物种分布区模拟的方法和理论,探讨了第三纪以来在不同的气候历史条件下金钱槭属植物的物种分化、居群动态历史及其群体遗传变异的分布格局。本论文的主要研究结论如下:（1）金钱槭属植物比较转录组研究及相关分子标记开发使用Illumina Hiseq 2000测序平台分别对金钱槭和云南金钱槭叶片和果实进行转录组测序,经过从头组装后,两个物种分别获得52,351和53,983条Uingene序列,两个物种中多数的序列（58.90%/51.49%）都可以在公共数据库中得以注释。通过比较两个物种的转录组序列,找到7,814个物种间的直系同源基因,其中有30个直系同源基因的Ka/Ks值显著的大于1,表明这些基因可能经历了强烈的正选择作用。有4,041个直系同源基因的Ka/Ks值小于0.5,说明大多数基因都经历了的负选择或者纯化选择作用。在两个物种的转录组数据中搜索到12,377个SSR位点并设计了4,179对EST-SSR引物,从中随机挑选435对引物进行验证,结果显示有132对EST-SSR引物能够显示出扩增多态性。此外,基于不同的生物信息学分析方法,我们在两个物种间找到314个单拷贝基因,并对其中的部分单拷贝核基因进行了扩增验证。（2）金钱槭属比较叶绿体基因组利用高通量测序技术和生物信息学分析的方法,分别获得了金钱槭和云南金钱槭的叶绿体基因组。两个物种叶绿体基因组的总长度分别为157,080 bp和157,010 bp。通过对其叶绿体基因组进行功能注释后,发现两个物种的叶绿体基因组编码同样的基因,包括:87个蛋白编码基因、40个t RNA基因和8个r RNA基因。比较金钱槭和云南金钱槭的叶绿体基因组后,没有检测到明显的结构变异;而且发现非编码区的变异高于编码区,尤其是一些基因间隔区表现出较高的变异如trn S-trn G、trn T-rps4、trn L-trn T、psb E-pet L和rpl32-trn L等,这些变异区域可以作为后续条形码的候选区域。此外,本研究基于现有槭树科和无患子目植物的叶绿体基因组数据分析了金钱槭与云南金钱槭的系统发育位置,并确定两个物种之间存在高度的遗传分化。（3）基于叶绿体DNA和单拷贝核基因片段的亲缘地理学分析基于3对叶绿体DNA片段（psb A-trn H、psb J-rpl33、trn S-psb Z）,在金钱槭属45个群体中共检测到17个单倍型。金钱槭属物种保持相对较高的遗传多样性(Hd=0.7814,π=0.572×10-2)并存在显著的谱系地理结构(NST=0.940,GST=0.850,P＜0.05),而且我们发现金钱槭的遗传多样性水平(Hd=0.73,π=0.112×10-2)高于云南金钱槭(Hd=0.54,π=0.049×10-2)。叶绿体单倍型Network网状关系图和系统发育分析都显示金钱槭和云南金钱槭为两个独立的谱系且无共享单倍型存在。AMOVA结果显示,86.55%的遗传变异存在于种间,12.53%的遗传变异存在于种内居群间,表明种间和居群间都存在较高的遗传变异。失配分析的结果显示金钱槭属的群体不存在近期扩张现象。基于BEAST分化时间估算结果表明,两个物种分化时间大约为52.5Ma;金钱槭谱系内发生分化的时间可以追溯到中新世（19.32Ma）,这表明金钱属植物经历了较长的进化历史。基于两对核基因DS11898(Hd=0.910,π=1.103×10-2)和DS43372(Hd=0.645,π=0.814×10-2)在整个金钱槭属水平上也检测到较高的遗传多样性并存在显著的谱系地理结构(DS11898:NST=0.735,GST=0.345,P＜0.05;DS11898:NST=0.711,GST=0.615,P＜0.05),在两个核基因位点上,金钱槭群体的遗传多样性水平也高于云南金钱槭。此外AMOVA分析结果表明,94.70%（DS11898）和96.69%（DS43372）的遗传变异存在于种间,2.34%（DS11898）和1.65%（DS43372）的遗传变异存在于种内居群间。此外,两对核基因失配分析的结果也证实了金钱槭属群体不存在近期扩张现象。（4）基于EST-SSR水平的居群遗传结构、基因流和群体历史基于15对EST-SSR标记的STRUCTURE聚类结果显示,金钱槭和云南金钱槭划分为两个独立的分组,而金钱槭内部进一步分为东西两个分支。基于MIGRATE历史基因流分析的结果表明两个物种间以及金钱槭谱系内存在较低到中等水平的基因流,云南金钱槭群体与金钱槭东部群体之间存在非对称的基因流。而且使用Bayes Ass分析结果也显示物种间和地区间都存在极低水平的近期基因流,种间和地区间都存在较高的遗传分化。基于ABC分析的结果显示,金钱槭属群体分化时间大约在中新世,表明第四纪以前的环境变化对于金钱槭属植物遗传分化产生了很大的影响。基于生态位模拟的结果显示金钱槭在末次盛冰期最适分布区与现在基本一致。此外,我们对所有居群的生态因子进行聚类分析的结果与STRUCTURE分组结果基本一致。因此,推测金钱槭和云南金钱槭分化主要是地理隔离因素,而金钱槭谱系内的分化可能与生态适应性有关。