Les séquences de la grande sous-unité de la RUBISCO (rbcL), gène plastidial, et de la petite sous-unité de l'ADN ribosomique nucléaire (SSU rDNA) ont été examinées chez cinq échantillons de Sirodotia delicatula du sud-est du Brésil. Les données d'échantillons d'Amérique du Nord précédemment identifiés comme S. suecica et S. huillensis ont été aussi incluses dans l'analyse. Les données moléculaires confirment la reconnaissance de ces trois espèces comme des entités séparées, bien que l'une des récoltes nord-américaines ait été mal identifiée. Ces résultats concordent avec les données de la morphologie, les nombres chromosomiques et la distribution géographique. S. delicatula est plus proche de S. huillensis, ces deux espèces existant dans les régions tropicales et subtropicales, que de S. suecica, espèce des régions tempérées et boréales. On note peu de variation du rbcL chez les S. delicatula du Brésil et de Costa Rica (cette dernière récolte ayant été précédemment identifiée comme S. huillensis), avec les six échantillons séquencés divergeant les uns des autres de 0 à 8 bp (0-0,67%). Les données du SSU rDNA ne fournissent pas une résolution suffisante pour mettre en évidence des relations phylogénétiques parmi les espèces de ce groupe à cause du faible niveau de variation (5 bp). Sirodotia est un groupe bien établi (100 % bootstrap ou 1.00 de probabilité à posteriori) sur la base des séquences rbcL. Ainsi, nos résultats confirment que Sirodotia est un groupe monophylétique parmi les Batrachospermales et les auteurs continuent à le reconnaître au niveau de genre. Les espèces S. delicatula, S. huillensis et S. suecica sont distinctes sur le plan moléculaire comme sur le plan de la morphologie.