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固沙草属（Orinus）作为青藏高原的特有属，是生物地理研究以及物种演化和多样性研究的重要模式植物。截至目前，由于固沙草属的起源及系统位置还不明确，且种内和种间的遗传变异也尚未见报道，故本文利用分子标记技术，并结合相关化石标本记录进行年代标定，对固沙草属起源、遗传多样性和群体遗传结构进行分析，探讨了固沙草属的起源问题、系统位置及亲缘地理学关系，进一步对固沙草属及其近缘属各主要植物类群之间的系统关系和分歧时间进行分析。主要结果如下：
(1)所选固沙草属三个姊妹种的41个居群122个个体测序后的ndhF序列片段总长为775bp，包含30个可变位点。固沙草属的遗传距离介于0-0.027672之间，平均值为0.014248。从GenBank中下载的固沙草属的17个近缘属的99个代表种的ndhF序列与经PCR扩增、测序所获得的固沙草属三个物种的ndhF序列结合构建系统发育树，以Centropodia和扁芒草属（Danthonia）作为外类群，将固沙草属与近缘属分为两个大支，在第一大支中，固沙草属和龙爪茅属（Dactyloctenium）聚成一簇（PP=0.7，BP=100），说明二者亲缘关系最近。并且，通过两块化石的年限标定，虎尾草亚科（Chloridoideae）植物起源于28.25Ma前（95%HPD=17.17-37.84Ma），即大约从渐新世中期开始出现分化，同时也是两大分支的分化年限。此外，在第一大支中，固沙草属和龙爪茅属的分化时间约为12.33Ma（95%HPD=5.81-19.75Ma）；固沙草属内三个姊妹种的分化时间约为4.12Ma（95%HPD=1.64-6.79Ma）。
(2)对固沙草属的两个广布物种—固沙草（O.thoroldii）和青海固沙草（O.kokonoricus）的34个居群95个个体采用三个cpDNA片段（atpB、trnL-trnF和rpl32(F)-trnL）测序，三个片断联合后总长为2568bp，并发现12种单倍型。其中，2种单倍型（H3、H6）为固沙草和青海固沙草所共享，6种单倍型（H7-H12）为固沙草特有，另外4种单倍型（H1-H2，H4-H5）为青海固沙草特有。固沙草属两个物种间的单倍型多样性Hd=0.858，核苷酸多样性Pi=0.00190。两物种总的遗传多样性（HT=0.861）高于居群间的遗传多样性（HS=0.469）。两物种居群间的遗传分化系数（GST=0.455，NST=0.531）均较高，居群的分化程度严重。固沙草属与固沙草的NST均高于GST，表明固沙草属及固沙草均存在谱系结构，而青海固沙草的NST小于GST，则说明青海固沙草没有明显的亲缘地理结构。固沙草和青海固沙草间的遗传分化较高（FST=0.58315），但居群内的遗传分化值较低（FCT=0.36652），并且固沙草和青海固沙草各种群内的变异（41.69%）比例明显大于种群间（21.66%）的变异比例。固沙草与青海固沙草的中性检验值均为不显著的正值（TajimasD=1.55199、Fu and LisD*test statistic=0.07939和Fu and LisF*test statistic=0.73545）（P>0.10），并且，错配分布呈多峰曲线，说明在较长时期内群体大小保持相对稳定且处于个体平衡中，没有经历过快速扩张事件。
(1)所选固沙草属三个姊妹种的41个居群122个个体测序后的ndhF序列片段总长为775bp，包含30个可变位点。固沙草属的遗传距离介于0-0.027672之间，平均值为0.014248。从GenBank中下载的固沙草属的17个近缘属的99个代表种的ndhF序列与经PCR扩增、测序所获得的固沙草属三个物种的ndhF序列结合构建系统发育树，以Centropodia和扁芒草属（Danthonia）作为外类群，将固沙草属与近缘属分为两个大支，在第一大支中，固沙草属和龙爪茅属（Dactyloctenium）聚成一簇（PP=0.7，BP=100），说明二者亲缘关系最近。并且，通过两块化石的年限标定，虎尾草亚科（Chloridoideae）植物起源于28.25Ma前（95%HPD=17.17-37.84Ma），即大约从渐新世中期开始出现分化，同时也是两大分支的分化年限。此外，在第一大支中，固沙草属和龙爪茅属的分化时间约为12.33Ma（95%HPD=5.81-19.75Ma）；固沙草属内三个姊妹种的分化时间约为4.12Ma（95%HPD=1.64-6.79Ma）。
(2)对固沙草属的两个广布物种—固沙草（O.thoroldii）和青海固沙草（O.kokonoricus）的34个居群95个个体采用三个cpDNA片段（atpB、trnL-trnF和rpl32(F)-trnL）测序，三个片断联合后总长为2568bp，并发现12种单倍型。其中，2种单倍型（H3、H6）为固沙草和青海固沙草所共享，6种单倍型（H7-H12）为固沙草特有，另外4种单倍型（H1-H2，H4-H5）为青海固沙草特有。固沙草属两个物种间的单倍型多样性Hd=0.858，核苷酸多样性Pi=0.00190。两物种总的遗传多样性（HT=0.861）高于居群间的遗传多样性（HS=0.469）。两物种居群间的遗传分化系数（GST=0.455，NST=0.531）均较高，居群的分化程度严重。固沙草属与固沙草的NST均高于GST，表明固沙草属及固沙草均存在谱系结构，而青海固沙草的NST小于GST，则说明青海固沙草没有明显的亲缘地理结构。固沙草和青海固沙草间的遗传分化较高（FST=0.58315），但居群内的遗传分化值较低（FCT=0.36652），并且固沙草和青海固沙草各种群内的变异（41.69%）比例明显大于种群间（21.66%）的变异比例。固沙草与青海固沙草的中性检验值均为不显著的正值（TajimasD=1.55199、Fu and LisD*test statistic=0.07939和Fu and LisF*test statistic=0.73545）（P>0.10），并且，错配分布呈多峰曲线，说明在较长时期内群体大小保持相对稳定且处于个体平衡中，没有经历过快速扩张事件。