物种多样性是生物多样性最基本的遗传单元。在被子植物的进化历程中,重要创新性状的产生通常伴随着物种的适应性辐射和物种多样性的产生。因此,探究物种快速分化的分子进化机制是进化生物学的热点问题。石蝴蝶属（Petrocosmea）主要分布于青藏高原以东的横断山区及其周边地区,大约60种。前期的分子系统学和分子钟估算结果显示石蝴蝶属植物在1.33个百万年（6.21-4.88MYa）迅速分化出五个支系。基于支系间的形态比较分析推测造成石蝴蝶属植物短时间内辐射分化的关键形态创新是背部花瓣形状和空间结构的变异和由此产生的生殖隔离。然而,造成石蝴蝶属植物支系间背部花瓣特征差异的分子进化机制目前尚不清楚。本研究通过个体发育研究、比较转录组测序分析、关键调控基因功能以及基因间相互作用分析等,发现了TCP家族的CYC类基因CYC1C和CYC1D,NAC家族的NAC100以及WIP家族的NTT （WIP2）基因在背部花瓣中特异性表达并通过影响细胞的生长来调节背部花瓣的大小,而TCP家族的CIN类基因CIN1参与调控背部花瓣的空间结构,其中CYC1C和CYC1D正调控NAC100以及NTT基因的表达,NAC100也可以正调控NTT的表达,而NTT基因则负调控CIN1的表达。本研究揭示了在横断山区这一独特的地质历史条件下,石蝴蝶属的支系分化过程中相关基因相互作用以及其表达分化导致背部花瓣的形态变异及与传粉者的协同进化,对理解被子植物适应辐射过程中关键形态创新的分子进化机制有重要的理论意义。