喜马拉雅和横断山区是生物多样性的热点地区，也是报春花属（Primula L.）的物种多样性中心。报春花属钟花报春组（Primula sect. Sikkimensis）约8种，集中分布于喜马拉雅和横断山区，是该地区高山类群的典型代表。钟花报春组分布式样多（同域或领域分布、狭域分布、广布等），形态多样（如植株大小、花色），是研究物种快速形成和分化的理想材料。本研究将以钟花报春组为材料，开展分子系统发育学、谱系地理学及叶绿体基因组和微卫星开发等研究，试图理清钟花报春组内各物种的演化关系，及种间或种内分化与地质历史事件的关系。本研究的开展将有助于我们更好的理解喜马拉雅-横断山区以报春花属为代表的快速分化类群的演化过程、从而为该地区生物多样性的形成和维持机制研究提供重要参考。本研究的主要结论如下：
　　1.钟花报春组的分子系统发育研究
　　本研究首次对报春花属钟花报春组内所有8个物种进行了分子系统发育关系的研究。研究采用9个叶绿体片段和核基因ITS片段共11937 bp碱基的比对数据，利用最大似然法和贝叶斯法进行系统发育研究，得到以下主要结论：（1）有力证实了钟花报春组是单系群，网叶钟报春（P. reticulata）处于其基部位置，且与其他钟花报春组的遗传分化较大；（2）其他的钟花报春组物种的种间关系非常复杂。最为广布的钟花报春存在复杂的世系分化，其他钟花报春组物种与其不同的世系组成姐妹支。这表明钟花报春组内的世系分化并不完全或存在广泛的杂交现象；（3）通过分化时间估算和祖先分布区重建，本研究认为钟花报春组的祖先分布于中喜马拉雅一带，之后迁移到达横断山区。大部分钟花报春组内物种的分化发生在约两百万年以来，这处于青藏高原最近一次快速隆盛时期和第四纪气候剧烈波动阶段。因此，本研究推测青藏高原剧烈的隆盛导致了多样化的生境及第四纪气候波动共同促进了钟花报春组不同物种的形成。
　　2.钟花报春组的谱系地理学研究
　　本研究首次以钟花报春组为整体开展谱系地理学研究。研究样品涵盖了整个钟花报春组分布区域，含41个采样点的材料199个样品。采用两个叶绿体片段的数据重建出钟花报春组内的谱系地理结构和居群扩张的动态历史。本研究得到了以下主要结论：（1）进一步证实了钟花报春组为单系。除网叶钟报春外，其他物种间的关系复杂。钟花报春具有不同的世系，分散在不同分支中；（2）获得了8个主要单倍型群。研究显示位于接近中喜马拉雅的亚东和错那一带，及西藏东南部的雅鲁藏布江大拐弯一带是钟花报春组单倍型分化最为多样和复杂的地区，而横断山区所有的钟花报春居群由一个单倍型群构成；（3）研究表明横断山区的钟花报春单倍型群约在一百万年以前由西藏东南部迁移而来，并在横断山区快速扩张，从而形成了横渡山区与西藏东南部和喜马拉雅地区明显分化。
　　3．钟花报春组微卫星引物开发
　　本研究首次利用磁珠富集法结合454高通量测序技术开发了钟花报春 P. sikkimensis的微卫星引物，总计获得62470条读长，其中61755条为特异读长（unique reads）。5377条读长中检测到至少含有一个微卫星位点重复，其中的3112个微卫星位点设计了扩增引物。选取29个微卫星位点进行引物合成，扩增出17个有多态性的微卫星位点。遗传多样性分析表明这些标记具有很高的多态性。大部分位点能在两个近缘种间跨种扩增。这些微卫星位点的开发为今后进一步研究钟花报春组的进化奠定了基础。
　　4.钟花报春组的叶绿体基因组研究
　　本研究利用最新的基因浅层测序法（Genome skimming）首次对4个钟花报春组物种的7个个体进行了测序，并获得了这些物种的完整叶绿体基因组。经组装注释后，本研究对这些叶绿体基因组的分子特征进行了详细描述。研究发现7个叶绿体基因组大小在153862 bp至154505 bp之间，都具有典型的环状四分体结构。每个叶绿体基因组分别鉴定出111-112个基因。与其他11个报春花属叶绿体基因组数据比较后发现，报春花属属下各物种的叶绿体基因组结构保守，种间差异较小，叶绿体基因组总长的差异主要是由LSC长度的差异引起。叶绿体系统发育基因组学研究结果与第二章和第三章的结果一致。