银杏属植物(Ginkgo spp.)在中生代侏罗纪曾广泛分布于北半球，但自中新世以来，陆续在北美、欧洲、东亚日本等地灭绝，仅在我国长江中下游地区残存了银杏(Ginkgo bilobaLinn.)的少数种群，这些种群分化为两个遗传谱系，分别分布于中国东部（以浙江天目山为代表）和中西部（以贵州务川、重庆金佛、湖北恩施等为代表）。但是由于传统分子标记的信息量不足和进化中性，银杏的谱系分化格局、分化时间及其进化动力尚未得到很好解决。因此，本文在实验室前期工作基础上，选择银杏10个代表性cpDNA单倍型个体，进行叶绿体基因组的高通量测序，基于高分辨的信息位点，解析银杏遗传谱系的分化格局及其系统发育关系，并估算谱系分化的时间;同时，通过银杏东亚分布区的生态位重建(ENM)和东、西地理谱系代表性种群（天目山和金佛山）的环境因子对比分析，鉴定主效性和差异性环境因子，进而开展这两个代表性种群的比较转录组分析，旨在检验是否存在环境分化选择，并鉴定受选择的候选功能基因。结果如下，　　1.叶绿体基因组结构进化:银杏叶绿体基因组长度为156，929-156，999 bp，长单拷贝区(LSC区)长度为99，202-99，269 bp，短单拷贝区(SSS区)长度为22，256--22，283 bp，两个反向重复区(IR区)总长为35，464-35，466 bp，长度差异不大。插入缺失(Insertion/Deletion，indels)变异主要发生在两个单拷贝区域，而反向重复区仅相差一个碱基的变化。共鉴定了152个变异区域，包括115个SNP位点和37个Indel位点;并鉴定了5个多重复单元的EST-SSR位点为西部种群所特有，并对其设计引物，可用于后续种源鉴定分析。　　2.遗传谱系的系统发育关系及分化时间:供试10个cpDNA单倍型的叶绿体基因组共分成三个高支持率的支系，即东部避难所支系、西部避难所支系以及广布的H1单倍型支系，西部支系首先分化。支持我们前期提出的东、西两大“避难所”假说，并进一步揭示了其形成的两次谱系分化事件。基于53个cpDNA基因、4个苏铁类化石校正点，估算得到银杏西部支系首先发生分化的时间为1.072 Mya(95％ HPD:0.2740-2.312)，东部支系与H1支系的分化时间为0.6920 Mya(95％ HPD:0.1730-1.459)。　　3.地理分布的主效性和差异性环境因子:ENM的结果显示，影响银杏分布的主要环境因子为水分和低温。同时，金佛山与天目山气候因子（近50年数据）的T检验分析结果表明，两地在最高温度、降水量以及日照时间等因子上存在显著性差异（P＜0.05），暗示环境分化选择为可能在东西谱系分化起到作用。　　4.环境分化选择的候选基因:转录组数据拼接得到59，585个unigenes、46，133个注释基因，东西部谱系差异表达基因9114个，GO分类注释结果揭示这些基因主要与生物学过程、细胞组分、分子功能相关的基因。以毛果杨、水稻、拟南芬和葡萄为参考基因组，在银杏中共找到141个长度大于600 bp的单拷贝核基因，其中表达差异2倍以上的有18个，并且都是天目山个体中的表达量大于金佛山个体。Ka/Ks比分析表明，528个单拷贝核基因受到了正向选择作用(Ka/Ks＞1)，其中15个与温度和水分响应相关，是受选择的候选功能基因。　　因此，本文揭示了银杏天然种群存在3个遗传谱系，其分化始于更新世(1.072 Mya，95％HPD:0.274-2.312);谱系分化的驱动力除了遗传漂变，可能还涉及环境分化选择，选择压主要是环境温度和湿度。