采用ITS序列分析和ISSR分子标记技术,对中国野生百里香(5个种2个变种)及国外百里香(2个种)共计20份材料进行了属内种间及种下水平的系统发育和亲缘关系研究.结果表明:(1)ITS序列的系统发育树能较好地说明百里香属种间亲缘关系,地椒、地椒亚洲变种、百里香和Thymus serpyllum共同聚为一组,Bootstrap支持率为96%,表现为较近的亲缘关系;(2)基于ITS序列的系统发育树和ISSR多态性标记的聚类分析均将地椒怀远居群和地椒展毛变种兴凯居群聚为单独的一组,表现出与其它供试材料间较为明显的遗传差异;(3)ISSR遗传多态性分析将地椒、地椒亚洲变种和百里香很好的聚类;种下居群间的聚类则体现了与地理分布之间一定的相关性.将本实验结果与野外考查及形态学比较相结合,可以得出以下结论:地椒、地椒亚洲变种和百里香三者之间属于近缘种,并与国外的T.serpyllum种间有很近的亲缘关系;支持《黑龙江植物志》将地椒展毛变种兴凯居群列为单独的一个种;地椒怀远居群在遗传背景及分布生境上有很大的特殊性,对其在百里香属植物中的系统地位仍需进一步研究确定.