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摘要核核糖体DNA(nrDNA)已被作为一个重要的标记，用于推断很多分类等级上的系统发育关系。相对于在被子植物中的快速致同进化，nrDNA在裸子植物中的致同进化速率低，且ITS和5S-NTS区有着较大的长度变异，这种现象在松科植物中尤为明显。在本研究中，我们克隆并测定了银杉属的5SrDNA以及冷杉属、银杉属、雪松属、油杉属、长苞铁杉属、金钱松属与铁杉属的ITS序列。基于获得的新数据，再结合前人报导的其它属的数据，我们探讨了如下四个问题：(1)松科nrDNAITS1亚重复单位的组成、分布及进化；(2)ITS1区的长度变异与亚重复单位数目的关系以及它们的系统学意义；(3)松科ITS1的二级结构特征；(4)银杉5SrDNA编码区及非转录间隔区的结构特征。主要研究结果如下：<br>　　 1.ITS区的序列分析<br>　　 ITS区的克隆及序列分析发现：(1)松科ITS1的长度变异范围为944-3271bp，这是目前已报导的真核生物中属间ITS变异最大的类群之一；(2)所有松科植物的ITS区域都包含亚重复单位，亚重复单位的数目从2到9，并且这些亚重复单位可分为两种类型，即不含保守核心序列(5'-GGCCACCCTAGTC)的长亚重复单位(LSR)和含上述保守核心序列的短亚重复单位(SSR)；(3)ITS1区的巨大长度变异主要归因于亚重复单位的数量变异；(4)ITS1区的GC含量与它的序列长度和亚重复单位的数目有一定关系，并能够提供一些系统发育信息，特别是支持云杉属、松属和银杉属三者具有很近的亲缘关系。<br>　　 2.ITS1亚重复单位的系统发育分析<br>　　 为了研究亚重复单位的进化关系，我们用最大似然法和最大简约法构建了松科ITS1亚重复单位的系统发育树。结果表明：(1)在ML和MP树中可发现有共同的五个分支；(2)银杉比松科其它属拥有更多的SSR，且该属的所有9个SSR在系统树中构成一个单系支，表明它们是在银杉属内发生重复的；(3)一些SSR在属间和种间具有同源性，可为nrDNAITS的进化历史以及松科的系统发育研究提供重要信息；(4)亚重复单位的多次重复以及伴随的重组可能是导致LSR和SSR在松科不同属中分布式样不同的原因。<br>　　 3.松科ITS1的二级结构<br>　　 用Mfold3.2软件对松科所有11个属的ITS1区进行了二级结构预测，共获得了563个最低自由能折叠。结合以前关于松科二级结构的报导，我们分析的结果表明：(1)松科ITS1的二级结构主要由几个延展的发夹结构组成；(2)构象的复杂性与亚重复的数目呈正相关；(3)配对的亚重复单位通常在保守核心区(5'-GGCCACCCTAGTC)处有部分重叠，并且构成一个长茎，而其它的亚重复单位通常会自身折叠，且保守核心区的部分出现在发夹结构的环中。<br>　　 4.银杉5SrDNA序列分析<br>　　 我们对来自银杉不同群体的3个个体的5SrDNA进行了克隆，共获得45条序列，分析结果表明：(1)绝大多数银杉5SrDNA编码区长度为120bp，以GGG开头，以CTC结尾，编码区出现的碱基替代主要为转换；(2)银杉与其它裸子植物相比，5SrDNA基因编码区具很高的相似性(90-99％)；(3)间隔区含有一个poly-C和一个poly-T结构、两个TC丰富区以及五个GC丰富区。根据长度和序列特征，银杉的5SrDNA间隔区可分为三种类型：TypeA长751-764bp，TypeB长770-807bp(含一个32bp的插入)，TypeC长581-594bp；(5)长间隔区(TypeA，TypeB)中含有两个148-175bp的串联亚重复单位，该亚重复单位与短间隔区(TypeC)中的一段143bp的序列具有较高的相似性(56.0-66.8％)。<br>　　 5.银杉5SrRNA的二级结构<br>　　 Mfold3.2预测结果表明：(1)银杉5SrRNA二级结构包括5个双螺旋区(干区)(Ⅰ-Ⅴ)、2个发夹结构环区(C和D)、3个中间环区(B1、B2和E)和1个铰链区(A)，铰链区为三个双螺旋的结合处；(2)二级结构中的环区通常比双螺旋区更加保守；(3)在5个双螺旋中，Ⅰ和Ⅳ区有较高的碱基替代率。