箭竹属隶属于禾本科竹亚科北美箭竹族,课题组前期基于3个叶绿体基因片段、核基因rpb2和nrITS的分子系统学研究结果表明,该属分为具佛焰苞支和无佛焰苞支。具佛焰苞支由15个竹种组成,我们称之为箭竹物种复合体,其突出的形态学特点是:花序缩短,花序下包被有一组佛焰苞状的叶鞘,小穗从花序一侧伸出,花具3枚柱头,竹竿无纵肋且表面无刺毛。主要分布于四川北部、陕西南部、甘肃、宁夏、贵州、湖北和河南等地。复合体内各竹种间的区别主要依赖于营养器官的形态学特征,但在很多形态学特征上在种间存在着不同程度的过渡,物种划分非常困难;分子系统学研究结果表明,复合体内物种间的界限不清。因此,本研究利用微卫星分子标记研究箭竹物种复合体的遗传多样性,进而讨论该物种复合体内基于营养器官进行的竹种分类的合理性及可能原因,并根据具体情况进行分类学处理。本论文基于箭竹物种复合体内的4个竹种的全基因组高通量测序结果,开发了 14对微卫星分子标记,这些分子标记的研究结果显示,在箭竹物种复合体的总居群水平上其多态性百分率(PPL)均值为83.515%,在15个竹种的750个个体共检测到103个等位基因,14个微卫星位点的平均多态性信息含量(PIC)为0.42,在39个居群中发现有7个特有等位基因,观测等位基因数目(Na)为2.998,有效等位基因数目(Ne)为1.88,观测杂合度(He)为0.461。与人们研究的其他植物类群相比,该复合体具有中等水平的遗传多样性和群体间遗传分化,有一定水平的遗传变异而且能够在一定程度上适应环境变化。在箭竹物种复合体居群水平上,基因多样度(Ht)和基因分化(Gst)系数分别为0.374和0.179,这与我们AMOVA分析结果中18.21%的遗传变异发生在居群间相一致。箭竹物种复合体中,大部分的遗传变异发生在居群内(81.79%),说明箭竹物种复合体居群内的遗传多样性比较的高。箭竹物种复合体在整体水平上,大多数位点显著偏离哈迪-温伯格平衡(P<0.05),总居群水平(Fit)和单个居群水平(Fis)的固定系数分别为0和-0.248,表明无论在居群水平还是居群内个体间,箭竹物种复合体居群表现为杂合子过剩现象,一般情况下杂合子具有更强的生活力,能够更好的适应多变的环境条件,而且,相对于箭竹物种复合体竹种这种以营养繁殖为主、生活史较长的物种,杂合子优势更容易被稳定的保存下来。Mantel检验的结果表明,箭竹物种复合体各居群间的遗传距离和地理距离之间并没有显著相关性(R2=0.0032,P=0.16),而Fst估算的该复合体基因流为1.181,说明居群间的基因流可以在一定程度上抑制遗传漂变的作用,防止群体遗传分化的产生。基于贝叶斯聚类算法的Structure软件对箭竹物种复合体的遗传结构进行分析,结果显示我们所研究的39个居群可以分成两个支系,A支系包括了 8个竹种的17个居群,在地理上主要分布于陕南、甘肃、青海、宁夏和四川西北部;B支系包括11个竹种的22个居群,在地理上主要分布于湖北西北部、重庆北部、陕南、四川西北部和甘肃南部。邻接法(NJ)形成的聚类树、主成分分析(PCoA)的研究结果与Structure的结果一致。基于邻接法建树结果表明箭竹物种复合体分为A支系和B支系,结合形态学特征,发现B支系的竹种均具有幼茎有白粉和叶鞘具缘毛这两个形态性状,而A支系均未具有该性状状态。而在亚支系层次上,仅拐棍竹亚支系分支竹种表现为竿空心,窝竹亚支系分支竹种都表现为箨鞘横脉显著等。其他形态性状也在6个亚支系中存在一定的共性与差异。基于遗传距离和地理距离的Mantel检验结果显示,在箭竹物种复合体所有居群水平和A支系、B支系单独分析的水平上,地理距离对居群的分布格局均没有产生显著的影响,推测箭竹物种复合体竹种可能在近期发生了快速的辐射演化。