河谷是中国喜马拉雅地区发育典型的地质地貌以及生态气候景观。喜马拉雅和青藏高原的隆升引起了一系列的地质事件，其中包括中国喜马拉雅地区的主要河流（如金沙江、澜沧江、怒江、雅砻江、大渡河、岷江等）从古红河被袭夺分离的一系列水系重建。水系重建的直接结果是河流走向的改变，这一方面限制了以往河谷植物通过古河道进行基因交流的河谷通道作用，另一方面也一定程度上影响了南北古河道的季风通道效应，造成了河谷湿热环境的改变以及多样化。此外，第四纪冰期-间冰期的气候波动也极大的影响了该地区植物居群遗传结构和动态。近些年来，国内外许多研究学者对中国喜马拉雅及其邻近地区的高山/亚高山植物进行了大量的、深入的研究，多方面地、系统地揭示了高山/亚高山植物的居群遗传分化和种群动态问题。然而，相对而言，目前对该地区的河谷植物的研究较少。　　本研究选取了中国喜马拉雅地区河谷特征类群-华西小石积Osteomelesschwerinae以及云南土沉香Excoecaria acerifolia作为研究材料，结合叶绿体基因片段(cpDNA)、核基因片段(nDNA)、气候数据对其开展谱系地理学研究，重点探讨以下几个问题:(1)华西小石积和云南土沉香的遗传多样性及居群遗传结构是怎样的，二者差异是否明显？(2)历史上的河流改道事件是否影响了它们的谱系结构。(3)气候因素，如冰期-间冰期气候波动、季风的强弱交替，是否也影响了两研究类群的种群历史动态？主要研究结果如下:　　1.华西小石积的谱系地理学研究　　我们一共收集了华西小石积40个居群，涵盖了其大部分分布范围。联合3个叶绿体片段（trnT-psbD、petL-psbE、trnT-trnD）共检测到6个单倍型(H1-6)，单拷贝/低核基因片段（G3pdh）共产生15个单倍型（Hap1-15）。叶绿体和核基因单倍型中各存在一个共有单倍型(cpDNA:H4，nDNA: Hap3)，广泛分布于该种分布范围内的各河流流域。华西小石积叶绿体总的遗传多样性（hT=0.643±0.0409)低于植物群体研究中的平均遗传多样性(hT=0.67)。居群内平均遗传多样性较低(hS=0.181±0.0342)。核基因总的遗传多样性（hT=0.782±0.0361）和居群内平均遗传多样性（hS=0.421±0.0462）均大于叶绿体数据。　　基于叶绿体数据，SAMOVA分析将华西小石积的40个居群分成2组:组1(QLM group)包含8个位于嘉陵江-岷江流域的居群;组2（HDM-YGP group）包含位于大渡河-雅砻江-金沙江-赤水河-澜沧江-红河-南盘江流域的32个居群。核基因数据的SAMOVA分析结果同样将该种分为QLM和HDM-YGP两个组，除大渡河流域的2居群(pops.9，11)被划入了嘉陵江-岷江流域的分组中，其他居群分组情况与叶绿体数据相同。此外，除了共有单倍型之外，基于两套数据的Network和贝叶斯系统发育分析均将单倍型分成两簇或两世系，分别对应嘉陵江-岷江流域和大渡河-雅砻江-金沙江-赤水河-澜沧江-红河-南盘江流域。两套数据的三种分析共同支持该种的QLM与HDM-YGP的地理分异格局。　　华西小石积的单倍型分化时间估算至466.4-159.4 ka(cpDNA)/315.8-160.3ka(nDNA)，明显晚于中国喜马拉雅地区的主要河流改道时间（不晚于上新世-更新世中期），与该地区亚洲季风的突然减弱(342-118 ka)时期大致相吻合。气候数据的独立样本t检验表明，以上两组河流流域从末次间冰期以来(140-120ka)的大部分生态气候因子差异是极其显著的。因此，我们推测，历史时期342-118ka季风的突然减弱触发了华西小石积两组流域的居群遗传分化，而两组流域长期的生态气候因子的异质性使得该种的地理分异格局得以维持和扩大。此外，失配分析、生态位模拟以及居群扩张时间的估算结果共同表明，华西小石积在末次冰期时经历过居群扩张，这也和末次冰期亚洲季风的再次加强是相吻合的。我们推测，亚洲季风的加强所带来的降雨的恢复造成了华西小石积居群的扩张。　　2.云南土沉香的谱系地理学研究　　我们一共收集了云南土沉香33个居群，涵盖了其大部分分布范围。联合2个叶绿体片段（petL-psbE、trnH-psbA）共产生15个单倍型（H1-15），核基因片段(ITS)检测到18个核糖核酸型(R1-18)。云南土沉香总的遗传多样性较高（cpDNA: hT=0.806±0.0636，nDNA: hT=0.870±0.0235），居群内平均遗传多样性相对较低（cpDNA: hS=0.045±0.0181，nDNA: hS=0.244±0.0498）。　　基于叶绿体数据，SAMOVA分析将云南土沉香33个居群分为3个组:组1(Group1)包括2个嘉陵江居群、1个岷江居群和2个大渡河居群;组2(Group2)包含8个金沙江居群、2个雅砻江居群以及2个怒江居群;组3(Group3)包括3个红河居群、4个南盘江居群、7个澜沧江居群以及2个雅鲁藏布江居群。基于核基因的SAMOVA分析将云南土沉香居群分成了7个组(Group A-G)，但大的分组和叶绿体是基本一致的:大部分来自金沙江、雅砻江流域的居群仍然被分到一个大组(Group E);来自红河、南盘江、澜沧江流域的所有居群也仍然被分到另外一大组(Group F)。不一致的是，2个来自于雅鲁藏布江的居群(pops.25-26)从澜沧江-红河-南盘江这大组中独立出来，而2个怒江的居群(pops.23-24)以及一个雅砻江的居群(pop.6)从金沙江-雅砻江这大组中被分到澜沧江-红河-南盘江这大组中去;嘉陵江-岷江-大渡河这一大组被分成了4个独立的小组(Group A-D)。叶绿体单倍型以及ITS核糖核酸型的network和贝叶斯系统发育分析都显示了3个簇或者世系，分别对应嘉陵江-岷江-大渡河、金沙江-雅砻江-（怒江）、雅鲁藏布江-澜沧江-（怒江）-红河-南盘江这三组流域。这进一步支持了三组的地理分布格局。　　单倍型或核糖核酸型的分歧时间估算至3.80-1.28 Ma(cpDNA)/4.61 Ma(nDNA)，都落入上新世至更新世中期，这和最近一次喜马拉雅的抬升所触发的河流改道的时间是相吻合的。此外，失配分析、SSD和HRag结果表明该种分组2居群稳定;组1和组3均检测到近期的居群扩张。组1的数量扩张和空间扩张时间都为84.83-28.56 ka;组3的数量和空间扩张的时间分别为341.96-115.13 ka和443.66-149.37 ka。居群扩张很可能促进了组内不同河流居群间的基因交流，从而造成这两组内居群遗传的相似性。　　综上所述，河谷特征植物华西小石积和云南土沉香居群遗传结构具有相似性，但同时也差异明显:相同点是两类群嘉陵江-岷江流域的居群都独立出来，被分在一个组内;不同点是，对于金沙江、雅砻江、澜沧江，红河，南盘江，华西小石积居群遗传相似度很高，然而，云南土沉香居群则出现较大的分化;华西小石积遗传分化时间较年轻，主要响应历史中的季风气候波动，云南土沉香分化时间较古老，主要追溯地质历史中的河流改道事件。对于种群动态，两类群也具有一定的相似性:都在冰期时存在种群扩张。