单性木兰（Kmeria septentrionalis Dandy）属于木兰科（Magnoliaceae）单性木兰属（Kmeria （Pierre）Dandy）,为我国特有物种,在《中国物种红色名录》中被定为濒危种。现已知的单性木兰分布区有广西北部（罗城、环江）、贵州东南部（荔波）和云南东南部（麻栗坡、马关）。单性木兰雌雄异株,在原始木兰科植物中极为少见,进化地位比较特殊,对研究木兰科分类系统的演化具有极重要的研究价值。然而目前对它的遗传多样性、种群遗传结构和濒危原因的了解还非常有限。本研究利用微卫星分子标记方法对单性木兰的遗传多样性和种群遗传结构进行研究,并分析种群间历史的基因流；通过自由授粉子代的父本分析,揭示花粉有效传播距离,研究单性木兰种群现时的基因流。主要研究结果如下：（1）采用磁珠富集法成功开发了14对单性木兰微卫星引物。14个有效的微卫星序列在GenBank上的登录号是：HQ888826～HQ888839。14个位点的等位基因数（Na）数目的变化范围为3-15个,观察杂合度（Ho）的变化范围为0.269-0.967、期望杂合度（He）的变化范围为0.327-0.888,表明这些位点具有较高的多态性。上述结果微卫星引物为深入研究单性木兰的种群遗传结构和基因流提供了坚实的基础。（2）利用微卫星分子标记对7株单性木兰母树自由授粉的329个子代进行了父本分析,探讨花粉传播距离。利用7对微卫星引物扩增,共检测到63个等位基因,每个位点的等位基因数为4-15,平均等位基因数为9。利用CERVUS软件分析,在大于80%的置信水平下329个子代中有132个子代推断出父本（占总子代的40.1%）,即确定花粉来源；找到父本的132个子代中有72个子代（54.5%）的花粉来自以母树周围20m范围内的父本,表明来自母本周围附近区域的有效花粉居多。单性木兰花粉传播距离范围为2.2m-535.4m。（3）应用7对微卫星引物分析单性木兰的遗传多样性和遗传结构（14个单性木兰种群共592个个体）,结果揭示单性木兰保持较高的遗传多样性水平,大部分的遗传变异存在于种群内。在14个种群中,等位基因平均数（A）为5.1-8.6,期望杂合度（He）为0.568-0.752,观察杂合度（Ho）为0.522-0.805;固定指数（F）平均值为-0.060,种群间的遗传分化系数（Fst）值在0.022-0.176之间,种群间遗传分化较低；种群间的基因交流都很频繁,其中洞块种群和后美山种群基因流最频繁Nm为11.230,板南种群与和古林箐种群基因交流相对最小Nm为1.171；种群瓶颈效应检验结果,除1个种群外其它种群都没有发生过瓶颈效应。本研究揭示了单性木兰具有较高遗传多样性水平、种群间遗传分化较低,以及具有较高的的基因流,可为单性木兰的种质资源有效保护和合理利用提供科学的理论依据。