在对新疆4个天山樱桃野生居群16个表型性状比较分析的基础上,采用性状变异分析、聚类分析和主成分分析等方法研究其遗传多样性水平和遗传结构。结果表明:表型变异系数、Simpson指数和Shannonweaver指数均为裕民县野生居群最大,分别为21.15%、0.98和3.97,喀拉峻野生居群最小,分别为16.18%、0.82和2.31。16个表型性状的变异系数为8.67%48.78%,其中单果质量、果实纵径和种核质量的变异系数较高,花瓣宽、雄蕊数目和可溶性固形物质量分数的变异系数较低;平均表型分化系数为25.77%,表明居群内变异大于居群间变异。在阈值为5.27时,4个天山樱桃野生居群被分为3大类,特克斯与喀拉峻野生居群欧式距离最小(3.75),大西沟与裕民县野生居群欧式距离最大(7.16);16个表型性状的主成分分析中,前4个主成分的累积贡献率达76.02%。裕民县野生居群的表型多样性最丰富,特克斯与喀拉峻野生居群遗传关系最近,果实纵径、果实横径、雌蕊长、1a生枝长度和花冠直径是天山樱桃进行表型观测时的重要指标。