GC含量一直是分子系统学研究的重要参数,是基因组重要组成特征之一,在不同物种间、基因组间和基因组内不同区域的GC含量差异显著。这种差异产生的原因一般是由于在进化过程中更倾向于增加rDNA的GC含量,这个过程被称为偏向GC的基因转换（gBGC）。gBGC理论通常用于解释哺乳动物和酵母菌基因组GC含量的变化,但在植物界中仅在禾本科植物中得到验证,其普遍性尚未证实。有关gBGC的研究目前未能与RNA特有的二级结构关联分析。为验证gBGC理论在植物界是否广泛适用,本论文将植物分子系统学使用最多的分子标记ITS2作为研究对象,将ITS2二级结构的特性与GC含量结合,可进一步提高对植物GC含量变化研究的准确性。本研究将13741条ITS2序列,包括55个科、80个属、3934个种被子植物作为研究对象,基本代表了被子植物的多样性和完整性。本研究使用LocRNA和4SALE软件进行基于二级结构的ITS序列比对与及其二级结构的预测,获得ITS2序列-结构矩阵后根据共有二级结构信息划分出ITS2配对区和非配对区。在此基础上我们分别进行以下方面的生物信息学分析:（1）ITS2 GC含量的多样性检测:与同为ITS序列片段的5.8S相比较,使用MEGA对ITS2和5.8S的GC含量进行计算,以便后续比较分析二者GC含量的相关性和波动;利用ITS2具有独特的“一环四臂”的二级结构特征比较其配对区与非配对区的GC含量。（2）检测ITS2的GC含量与核苷酸差异平均值（K值）之间的相关性:使用DnaSP软件计算ITS2序列的K值,将K值与ITS2的GC含量使用SPSS软件进行相关性分析计算,获得二者之间的相关性系数与显著性系数。（3）使用MEGA软件中构建ITS最大似然树,分析GC含量的变化规律。将（1）中所得GC含量和（2）中所得K值标注到进化树上,观察GC含量在被子植物进化树上的分布和趋势,分析GC含量与类群进化关系的相关性。研究结果表明:（1）在科水平,GC含量差别很大,在45.64%—84.49%范围内变化。在科内GC含量差别出现多样性,部分科内GC含量变化区间较大,如藜芦科（Melanthiaceae）（47.56%—66.53%）和鸢尾花科（Iridaceae）（54.84%—77.63%）;部分科GC含量稳定,无较大差异,如水鳖科（Hydrocharitaceae）（SD=1.19）等。另外,菝葜科（Smilacaceae）GC含量（81.34%）明显高于其他科,并且其GC含量稳定（SD=1.11）;而眼子菜科（Potamogetonaceae）GC含量（51.89%）在所有科中最低,其GC含量也较稳定（SD=2.27）。（2）在属水平GC含量异质性较低,除个别属GC含量极高或极低外（如菝葜属、羽柄花属）,大部分近缘属间GC含量差异小于科;较多的属之间GC含量很相近。在属内水平,大部分属GC含量标准差小于3,说明属内GC含量变化较小,趋于稳定。（3）在科水平ITS2 GC含量平均值（51.90%—81.34%）普遍高于5.8S的GC含量平均值（51.50%—58.05%）;并且ITS2 GC含量标准差普遍大于5.8S GC含量的标准差,表明ITS2 GC含量不稳定,变化较大。与科水平的分析结果类似,在属水平ITS2 GC含量的平均值和标准差均普遍高于相邻的5.8S GC,表明与结构基因相比,ITS2 GC含量不稳定。此外,属水平ITS2 GC含量标准差明显小于科水平ITS2 GC含量标准差,表明系统发育关系越近,GC含量越趋于一致。（4）根据进化树图分析,单子叶植物、紫堇属和胡枝子属的GC含量在类群进化关系虽无明显相关性,但是GC含量与K值的关系表明:在ITS2二级结构水平,GC含量与K值呈现负相关（相关性系数r均为负值）,即ITS2种内遗传性越低,GC含量越高,表明在ITS2致同进化过程中gBGC参与了 GC含量的改变。综上,本论文较为系统地展示了GC含量在被子植物中的变化规律,同时创造性地引入ITS2核苷酸差异参数（K）,在致同进化的场景中研究GC含量的变化,发现GC含量的变化与gBGC有关。这些为研究GC含量的新的生物学意义提供了理论基础和数据支撑。