RESUMO A Cadeia do Espinhaço foi considerada Reserva da Biosfera, por apresentar elevados níveis de endemismo e sofrer forte ação antrópica. Essa formação geológica apresenta um tipo vegetacional denominado ³campo rupestre´, com a família Velloziaceae sendo um dos principais elementos ocorrentes. Duas regiões de ³campo rupestre´ a serem destacadas pelo alto grau de endemismo, populações disjuntas e altamente impactadas são a Serra do Cipó e o Quadrilátero Ferrífero. Foram realizadas com marcadores ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) análises de diversidade e estrutura genética em duas espécies congenéricas endêmicas da Cadeia do Espinhaço, Vellozia gigantea e V. compacta. Vellozia gigantea é ameaçada e de distribuição restrita (extensão linear 27 km) ocorrendo apenas na Serra do Cipó, entretanto V. compacta apresenta distribuição mais ampla, ocorrendo na região da Serra do Cipó e no Quadrilátero Ferrífero. Vellozia gigantea apresentou elevada diversidade genética intrapopulacional para uma espécie ameaçada e de distribuição restrita (porcentagem de loci polimórficos = 67,3 %, índice de Shannon = 0,316, heterozigosidade esperada = 0,208). A diversidade genética entre populações desta espécie foi considerada alta (ĭST = 0.247) e as análises de estruturação genética mostraram que as populações estão divididas em dois grupos principais separados por um cânion, demonstrando que essa formação geológica constitui uma barreira parcial ao fluxo gênico na espécie. A perda de diversidade genética de um dos grupos e mesmo de algumas populações mais estruturadas, podem comprometer a diversidade genética total da espécie. Foram recomendadas, como medidas de conservação, a fiscalização constante dos grupos e populações, principalmente as que estão mais expostas às ameaças antrópicas. Vellozia compacta, por outro lado, apresentou baixos níveis de diversidade genética intrapopulacional (porcentagem de loci polimórficos = 48,4 %, índice de Shannon = 0,205, heterozigosidade esperada = 0,134), sendo que as populações desta espécie ocorrentes em solos ferruginosos ("canga") apresentaram os menores níveis de diversidade genética. Foi observada elevada diferenciação entre as populações (ĭST = 0.435), sendo as de "canga" as mais diferenciadas das demais populações. A estruturação genética nesta espécie está associada à distribuição geográfica, mas também à estruturação edáfica, ocorrendo dois grupos de populações (quartzíticos e ferruginosos). Embora V. compacta apresente uma distribuição geográfica mais ampla, a elevada diferenciação entre as populações e o fato VIII destas ocorrerem em ambientes altamente perturbados, sugerem a necessidade de proteção de cada uma delas, sendo prioritária a atenção aos campos rupestres de "canga". Palavras chaves: Vellozia gigantea, Vellozia compacta, conservação, diversidade e estruturação genética, populações, ISSR.