葵花大蓟是菊科（Compositae）和蓟属（Cirsium）的一种多年生草本植物，具有重要的药用和生态价值。基于高通量测序技术，本研究对葵花大蓟的叶绿体基因组特征进行了排序、组装、注释和分析。结果表明，叶绿体基因组葵花大蓟的总长度为152470bp，为典型的圆形四分体结构，GC含量为37.7%。叶绿体基因组编码134个基因，包括89个蛋白质编码基因和37个tRNA基因，8个在rRNA基因。在叶绿体基因组共检测到188个简单重复（simple、sequence　repeats、SSR），主要是单核苷酸重复。同时，密码子偏好分析显示，亮氨酸（Lue）是氨基酸最常用的密码子（10.51%），在同义密码子，有30个密码子的相对同义密码子使用（RSCU）值大于1，末端主要是a/u。此外，基于叶绿体基因组构建了一个系统发育树。结果表明，在管状花亚科（Carduoideae）46种植物中，葵花大蓟与蓟属翼蓟（C.vulgare）的亲缘关系最为密切，支持率为100%，为葵花大蓟、遗传多样性的种群遗传结构、系统发育和物种形成机制提供了理论依据。