گل محمدی (Rosa damascena)، یکی از گونه های مهم رز بوده و به عنوان یک گیاه اسانس دار، از قدیمی ترین گیاهان دارویی و معطر جهان است. در بخش اول این تحقیق، تنوع و ساختار ژنتیکی هفت توده بومی کشت شونده گل محمدی از ایران شامل شش توده از کاشان (برزوک، نیاسر، آذران، کلپه، خیرآباد و آهسته) و یک توده از همدان (بهار)، به وسیله نشانگرهای مولکولی ISSR و RAPD مورد ارزیابی قرار گرفت. مجموعا 54 گیاه از توده های های مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. از 9 آغازگر ISSR در مجموع77 باند تولید شد که 61 باند (79%)، چند شکل بودند. از 9 آغازگر RAPD هم 81 باند به دست آمد که 54 باند (66%) چند شکلی نشان دادند. بر اساس نتایج، تجزیه خوشه ای بر پایه ماتریس تشابه ژنتیکی جاکارد و با روش UPGMA، نمونه های گل محمدی را به 8 گروه تقسیم نمود. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCOA) تا حد زیادی این گروه بندی را تایید نمود. تنوع درون توده ها با استفاده از میانگین شاخص تنوع ژنی نی (h) و شاخص اطلاعاتی شانون (I) با نرم افزار POPGENE مورد بررسی قرار گرفت. بیش ترین تنوع ژنتیکی در توده همدان (13/0=h و19/0=I) و کم ترین در توده آذران (07/0=h و10/0=I) مشاهده شد. میانگین نسبت آلل های مؤثر (Ne) به آلل های مشاهده شده (Na) در میان کل توده ها برابر با 91/0 بود. هم چنین برای بررسی تنوع ژنتیکی بین توده ها و واریانس مولکولی (AMOVA) از دو نرم افزار POPGENE وGENE ALEX استفاده شد. تمایز ژنتیکی نسبتا پایینی )11/0= (Gst در بین توده ها مشاهده شد. تنوع ژنتیکی درون توده ها نیز نسبتا پایین بود)16/0= (Hs. میزان جریان ژنی(Nm) به دست آمده بین توده-های گل محمدی مورد مطالعه 97/3 بود. تجزیه واریانس مولکولی توده ها نشان داد که 59 درصد از تنوع ژنتیکی شناسایی شده مربوط به درون توده ها و 41 درصد بین توده ها بود. در بررسی ساختار توده با استفاده از نرم افزار STRUCTURE، توده های گل محمدی مورد مطالعه به4 زیرگروه ژنتیکی تقسیم شدند. شاخص های محاسبه شده در این پژوهش، نشان از تنوع ژنتیکی کم در توده ها داشت که احتمالا به علت تکثیر غیر جنسی گیاه در سالیان متمادی بوده است. در بخش دوم این تحقیق، صفاتی شامل قطر ساقه، سطح برگ، میزان کلروفیل و کاروتنوئید برگ، محتوای فنل، محتوای فلاونوئید و ظرفیت پاداکسایشی برگ و گلبرگ و همچنین میزان آنتوسیانین گلبرگ در نمونه های گیاهی