高山松是同倍体杂交的重要模式植物之一,分子研究已证明高山松起源于油松和云南松的天然杂交。尽管高山松的杂种起源被认为与适应性有关,其适应性成种理论尚未完善,高山松与亲本种的适应性分化仍缺乏田间试验依据,其成种与进化的生态遗传学基础尚需试验证明。本研究以高山松(Pinus densata)、油松(Pinus tabuliformis)、云南松(Pinus yunnanens is)多种群样本以及油松和云南松种间杂种为材料,在高山松中心分布区典型气候条件下对比分析了不同松种及种内群体/杂交组合在物候、保存率、生长发育等性状上的差异,并利用SSR分子标记检测各松种的遗传结构在选择压力下的变化。该研究旨在探讨了高山松、油松和云南松不同种群苗木适合度的适应性分化,油松与云南松种间杂种在高海拔生境下的适应性,油松与云南松互交杂种在高海拔生境的适合度差异,高海拔生境对于不同种质遗传结构的选择。在多种群试验样本基础上,高山松与亲本种存在明显的适合度分化。高山松在实验条件下的苗木保存率和生长速率均高于亲本种油松和云南松,表现出明显高于亲本的适合度优势。亲本种部分种群在高海拔生境下具有较好的适合度,但仍然无法超越高山松。相关分析显示亲本种的适合度可能与冬季低温,降水及光照因素有关。油松和云南松互交杂种所模拟的高山松初代杂种群体的适合度存在变异。互交杂种在2年生苗高和1年生封顶率上差异显著。其中油松×云南松杂种生长指标与油松相似,而云南松×油松组生长和封顶指标与云南松相似,说明核外遗传可能影响高山松初代杂种的适应性。但互交杂种的苗木保存率相似,说明初代杂种群体的互交组合均有参与高山松成种的可能性。对油松×云南松杂种的多年连续调查显示油松×云南松4年生杂种苗木在高海拔生境下的适合度已明显超越亲本种并与高山松相似,说明杂交确实可以产生超亲分离。不同种/杂种的适合度指标随生长年度的变化,反映了高海拔生境的对松种存在强烈的选择效应。利用SSR分子标记检测不同松种/杂种的遗传结构在高海拔生境选择压力下的变化趋势表明:杂种群体的期望杂合度经历选择后明显降低,反映高海拔生境对初代杂种的遗传结构具有明显的选择。经历选择后杂种的Ho/He明显增加且在绝大部分位点上高于1,证明了高海拔生境有利于杂合子的保存。高山松的多样性指数和期杂合度均小于人工杂种反映了高山松与初代杂种间的遗传结构差异。经历选择后,杂种的期望杂合度降低,杂种与高山松的群体遗传距离减少,证明了环境选择在高山松成种进化历程中仍扮演着重要的角色。本研究从多个方面验证了高山松杂种谱系与亲本种的适应性分化,并系统阐述了高海拔生境对于松种的选择机制。我们的研究结果支持高山松适应性假说,完善了同倍体成种理论,也为高山松和相关树种的遗传改良和保育提供参考。