بررسی ساختار و میزان تنوع ژنتیک در ذخایر توارثی گیاهی، یکی از قدم‌‌های اولیه در اکثر برنامه‌های‌ اصلاحی می‌باشد. در این تحقیق تنوع و ساختار ژنتیک 6 جمعیت یونجه زراعی (Medicago sativa L.) از مناطق یزد، کرمان، اصفهان، خراسان، لرستان و همدان با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. دی‌ان‌آی ژنومی استخراج شده از نمونه‌های گیاهی با آغازگرهای مربوط به 8 جایگاه ریزماهواره تکثیر و محصولات حاصل با استفاده از ژل پلی‌آکریل‌آمید واسرشته‌ساز الکتروفورز شدند. مجموعاً 66 باند یا آلل چندشکل در جمعیت‌های مورد مطالعه مشاهده شد که میانگین تعداد آلل در هر گیاه و جایگاه برابر 26/2 بود. میانگین تنوع ژنتیک درون جمعیتی از 82/0 در جمعیت کرمان تا 93/0 در جمعیت قره‌یونجه‌ ( با منشاء همدان) متغیر بود و دو جمعیت خراسان و لرستان میانگین تنوع ژنتیک درون جمعیتی یکسانی (92/0) داشتند. سهم و درصد تنوع ژنتیک بین گیاهان درون جمعیت‌ها و بین جمعیت‌ها با استفاده از تجزیه واریانس مولکولی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌داری بین جمعیت‌ها و گیاهان داخل هر جمعیت وجود دارد. تمایز ژنتیک جمعیت‌ها با استفاده از شاخص تثبیت (Fst) بعنوان معیاری از فاصله ژنتیک بررسی گردید و بر اساس فاصله دوبه‌دوی جمعیت‌ها، تفاوت معنی‌داری بین جمعیت قره‌یونجه همدان با دیگر جمعیت‌ها مشاهده شد. روابط ژنتیک بین جمعیت‌ها با استفاده از تجزیه خوشه‌ای (روش UPGMA) بر اساس ماتریس ضریب هم‌نسبی مورد بررسی قرار گرفت و دندروگرام حاصله تصویر واضحی از روابط بین جمعیت‌ها را نشان‌ داد. در کل نتایج حاصله نشان داد که میزان تنوع درون جمعیت‌ها به مراتب بیشتر از تنوع بین جمعیت‌ها می‌باشد، بطوریکه گیاهان داخل جمعیت‌ها از هتروزیگوسی بالایی برخوردار بوده و جمعیت‌های مختلف ناهمگن یا هتروژن بودند. بنابراین می‌توان اظهار کرد که جمعیت‌های زراعی یونجه ایران یک منبع ژنتیک غنی برای مطالعات اصلاح نباتی می‌‌باشند. نتایج این تحقیق نشان‌ می‌دهد که نشانگرهای ریزماهواره ابزار بسیار قدرتمندی برای برآورد میزان تنوع ژنتیک درون و بین جمعیت‌ها و ارزیابی روابط خویشاوندی آنها، و همچنین تمایز ژنتیک و شناسایی جمعیت‌ها می‌باشند که می‌توانند برای مدیریت ذخایر توارثی از طریق شناسایی نمونه‌های تکراری، ارزیابی خلوص بذور و نمونه‌های هم‌نام مورد استفاده قرار گیرند.