در مطالعه حاضر ساختار ژنتیک جمعیت شاه میگوی آب شیرین (Astacus leptodactylus) ، با استفاده از ناحیه کنترلی میتوکندریایی (D-loop) و روش توالی­یابی DNA مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور تعداد 132 نمونه شاه میگو از مناطق مختلف دریای خزر و دریاچه سد ارس در سال 1390جمع آوری گردید. سپس کمیت  DNAنمونه­ها به روش اسپکتروفتومتری و کیفیت آن از طریق الکتروفورز ژل آگارز و رنگ­آمیزی با اتیدیوم بروماید تعیین شد. در مجموع در نمونه­های مناطق مختلف، 38 هاپلوتیپ شناسایی و تنوع هاپلوتیپی و نوکلئوتیدی به ترتیب برابر با 049/0 ± 811/0 و 0038/0 ± 0127/0 اندازه گیری شد. مقدار D در آزمون بی طرفی تاجیما 120/3 و میانگین آزمون مربع کای 25/78 = χ²  نیز بدست آمد. مقدار D بدست آمده در بین نمونه­ ها ممکن است نشان دهنده متعادل بودن فشار انتخاب باشد. از طرف دیگر، نتایج منفی آزمون گسترش و پراکنش تاریخی جمعیت­ها (Fu's Fs ) و همچنین شاخص هارپندینگ تایید کننده گسترش جمعیت­ها بود. با توجه به نتایج آزمون­های تمایز F_ST، آزمون دقیق و آنالیز واریانس مولکولی مناطق آستارا در دریای خزر، رودخانه سیاه درویشان و جفرود اختلاف معنی­داری را با سایر مناطق نشان دادند ( 001/0  P <). همچنین مشخص گردید که در مناطق نمونه برداری،گروه­های متمایزی از شاه میگوی آب شیرین وجود دارد، بطوری­که نمونه­های رودخانه سیاه درویشان و جفرود و ناحیه آستارا گروه­های متمایز ژنتیکی از این گونه را نشان می دهند. بطور کلی یافته­های این تحقیق می­تواند نقش موثری برای شناسایی ذخایر و بهبود ژنتیکی شاه میگوی آب شیرین ایفاء نماید.