本文通过1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶大亚基(rbcL)基因对产于中国的红毛菜科植物,主要包括紫菜属和红毛菜属进行系统分类学及生物地理学分析。为红毛菜科植物系统分类学和生物地理学世界性研究提供了原始资料,并对中国红毛菜科植物的分类提供了分子生物学依据。首次对中国广东至山东沿海的四个海水红毛菜种群和山西阳泉的淡水红毛菜种群在内的rbcL基因扩增、测序和序列分析。结果表明,产自中国不同海区的海水红毛菜的rbcL基因长度基本一致,约为1400bp;淡水红毛菜的rbcL基因长度和海水红毛菜的也基本一致。海水红毛菜种群,产于江苏吕四、福建莆田和广东汕头的红毛菜平均相似性指数约为99.5%,三者与山东东营的红毛菜平均相似性指数稍小,约为98.3%,但是变异度在种内的范围以内。系统树结果显示,不同地区的海水红毛菜聚在同一分支,表明中国海水红毛菜至少有一种分布较为广泛的红毛菜物种B. fuscopurpurea。淡水红毛菜与海水红毛菜序列平均相似性指数为90.6%,序列变异度较大,而且在系统树中与世界上其他地区的淡水红毛菜紧密聚类在一个分支里,而与中国的海水红毛菜关系较远,是独立于海水红毛菜存在的另一个物种B. atropurpurea。系统树分析结果支持淡水红毛菜较早与海水红毛菜分离的观点。首次通过扩增、测序和分析取自丝状体的rbcL基因序列对产于中国的四种常见紫菜14个不同样品进行系统分析。系统树结果显示14个不同样品共分为三个分支:(1)条斑紫菜和少精紫菜分支;(2)半叶紫菜分支和(3)半叶紫菜和坛紫菜分支。第一分支分为条斑紫菜亚分支和条斑紫菜-少精紫菜混合亚分支,第三分支分为坛紫菜亚分支和半叶紫菜-坛紫菜混合亚分支。在条斑紫菜亚分支中,中国的条斑紫菜丝状体及叶状体与产自日本、韩国的条斑紫菜丝状体聚在一起,坛紫菜亚分支中坛紫菜丝状体与叶状体聚在一起。这种大的分支趋势与紫菜叶状体序列和GenBank里下载下来的序列所得出的趋势明显一致,分析表明紫菜的丝状体可以代替叶状体作为系统分类学的研究材料。首次对取自中国36°06′N—23°25′N沿海和内陆地区(37°58′N, 113°53′E)的48个样品,13种红毛菜科植物的rbcL基因进行了扩增、测序和序列分析。所得39个序列经过多序列比对,用MEGA3.0中的NJ法和ME法构建了系统树。结果表明,中国的红毛菜科植物共分为4个分支:(1)坛紫菜、半叶紫菜和长紫菜分支;(2)红毛菜分支;(3)条斑紫菜和少精紫菜分支;(4)圆紫菜分支。采自同一区域内的坛紫菜和长紫菜关系很近,以99%的置信值聚类在同一分支里。采于北纬36°附近的拟条斑紫菜和典型的条斑紫菜聚类在一起,而同样采集于该处的拟少精紫菜和典型的少精紫菜首先聚在一起,然后和条斑紫菜聚类在一个大分支里。拟铁钉紫菜与不同纬度的圆紫菜以99%的置信度聚类在同一分支里。选取不同分支内的典型序列与GenBank中已知种类的序列进行多序列比对,并构建系统树。发现中国的红毛菜植物在构建的所有的系统树中处于几个较为重要的进化时期,讨论了中国红毛菜科植物在系统发育中的位置。研究发现rbcL基因是一个作为研究红毛菜科植物系统分类学的很好的标记。中国的红毛菜至少可以分为两个物种。紫菜丝状体可以代替叶状体作为系统分类学研究的材料。紫菜不同种类之间的关系得到了阐明,讨论了中国紫菜在世界紫菜属中的系统学位置。