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在植物漫长的进化历史中，地质运动以及气候变迁等事件驱动着植物生境的多次变化，并逐渐演化成为现存的地理分布格局。作为生物多样性的重要基础，遗传多样性是物种长期生存、进化和适应的结果。历史和现代微进化过程造就了当代物种的遗传多样性和遗传结构。高山栎组植物(Quercus sect. Heterobalanus)是一类硬叶常绿的栎属植物，集中分布于横断山脉地区，其现存的分布格局与喜马拉雅-横断山脉的隆升有着密切的关系。高山栎组植物包含7-11个物种，但是由于不同物种之间基因交流现象比较频繁，传统形态学的分类方法和分子标记对其系统发育关系的构建难以达到统一。为此，本文采用简化基因组测序技术(Specific-Locus Amplified Fragment Sequencing，SLAF-seq)，在全基因组水平上从不同角度对高山栎组植物的系统发育关系、地理分布格局和规律进行揭示，从而为进一步研究该类群物种多样性的形成和演化历史打下坚实的基础。本文的主要研究内容和结果如下：
1、在全基因组水平上开发出58,353个一致性SNP位点来探讨刺叶高山栎(Quercus spinosa)的群体进化历史。基于大量的分子标记将刺叶高山栎群体划分成东西两个亚群，并且发现这两个亚群具有相对独立的遗传组分。结合生态位模拟以及进化历史模型等多角度分析，我们推断造成这种现象的原因在于，上新世早期伴随的气候急剧冷却触发了刺叶高山栎的物种内分化。同时，山地的抬升催化了物种的辐射进化。长期的地理隔离、生态因素变化以及自身生理特征维持了两个亚群之间高水平的遗传分化。第四纪冰期的气候动荡引发耐寒物种适生区的扩散，导致了东西两个遗传组分的二次接触。这些结果均一致性支持中新世以来的地质和气候事件、以及第四纪冰期动荡，驱动和维持了刺叶高山栎东西两个遗传组分的分化、进化和变异。
2、利用STACKS软件分析高山栎组植物291个样本的酶切二代测序结果，对无参的简化基因组数据进行contigdenovo组装、基因分型，获得了大量可靠的分子标记，共开发出27,592个具有多态性的SNP标记，并用于高山栎组植物的群体遗传学分析。通过对76个群体的多样性水平分析，发现群体内的遗传多样性水平不高，这与高山栎组植物“岛状”的群体分布有着密切的关联。结合遗传距离构建的NJ聚类树和ADMIXTURE遗传结构的分析，高山栎组植物76个群体可以按照地理分布和遗传背景划分成4个分支或亚群。AMOVA方差分析的结果显示，这四个亚群之间的遗传分化水平很高。从宏观上看，高山栎组植物整体的遗传多样性水平很高，这也是高山栎组植物能够适应复杂生境的一个主要原因。分布区模拟的检测结果显示，从间冰期到盛冰期，高山栎组植物经历了适生区向北部扩散的过程，并出现了以横断山为中心的西部连续适生区和东部的碎片化适生区。在当代，由于冰期的退散，群体之间有了更加频繁的基因交流，西部的适生区有了一定的扩张。在此基础上，结合Tajima’sD值的检测结果，发现处于四川盆地的几个群体经历了种群的快速扩张。综上所述，高山栎组植物现存的地理分布格局受到了地理和气候环境因素的双重影响。
3、基于简化基因组技术对高山栎组植物的11个种和2个水青冈属外类群进行SNP分型，在全基因组水平上综合分析高山栎组植物各物种之间的亲缘关系。基于获得的27,209个SNP位点，构建了最大似然法系统发育树，该进化树中具有较高支持率的几个分支主要由同域分布的不同物种组成。基于最大似然进化树的Treemix基因流分析显示，高山栎组植物的不同物种之间存在频繁的基因交流现象，并以网状形式呈现。通过对同域分布的不同物种进行D检验，发现同域分布的不同物种之间存在基因渐渗的现象。同时，采用SVDQuartets技术构建了高山栎组植物的物种树。结果显示，物种树与基因树具有局部的不一致性。为此，我们推测高山栎组植物在物种快速分化过程中，可能存在不完全谱系分选。基于‘phyloclim’分析，我们发现，第三纪以来气候的持续变冷以及喜马拉雅-横断山脉短时间的迅速隆升，使得高山栎组植物不同的物种占据了不同的生态位，这是导致高山栎组植物物种分化的主要原因。
1、在全基因组水平上开发出58,353个一致性SNP位点来探讨刺叶高山栎(Quercus spinosa)的群体进化历史。基于大量的分子标记将刺叶高山栎群体划分成东西两个亚群，并且发现这两个亚群具有相对独立的遗传组分。结合生态位模拟以及进化历史模型等多角度分析，我们推断造成这种现象的原因在于，上新世早期伴随的气候急剧冷却触发了刺叶高山栎的物种内分化。同时，山地的抬升催化了物种的辐射进化。长期的地理隔离、生态因素变化以及自身生理特征维持了两个亚群之间高水平的遗传分化。第四纪冰期的气候动荡引发耐寒物种适生区的扩散，导致了东西两个遗传组分的二次接触。这些结果均一致性支持中新世以来的地质和气候事件、以及第四纪冰期动荡，驱动和维持了刺叶高山栎东西两个遗传组分的分化、进化和变异。
2、利用STACKS软件分析高山栎组植物291个样本的酶切二代测序结果，对无参的简化基因组数据进行contigdenovo组装、基因分型，获得了大量可靠的分子标记，共开发出27,592个具有多态性的SNP标记，并用于高山栎组植物的群体遗传学分析。通过对76个群体的多样性水平分析，发现群体内的遗传多样性水平不高，这与高山栎组植物“岛状”的群体分布有着密切的关联。结合遗传距离构建的NJ聚类树和ADMIXTURE遗传结构的分析，高山栎组植物76个群体可以按照地理分布和遗传背景划分成4个分支或亚群。AMOVA方差分析的结果显示，这四个亚群之间的遗传分化水平很高。从宏观上看，高山栎组植物整体的遗传多样性水平很高，这也是高山栎组植物能够适应复杂生境的一个主要原因。分布区模拟的检测结果显示，从间冰期到盛冰期，高山栎组植物经历了适生区向北部扩散的过程，并出现了以横断山为中心的西部连续适生区和东部的碎片化适生区。在当代，由于冰期的退散，群体之间有了更加频繁的基因交流，西部的适生区有了一定的扩张。在此基础上，结合Tajima’sD值的检测结果，发现处于四川盆地的几个群体经历了种群的快速扩张。综上所述，高山栎组植物现存的地理分布格局受到了地理和气候环境因素的双重影响。
3、基于简化基因组技术对高山栎组植物的11个种和2个水青冈属外类群进行SNP分型，在全基因组水平上综合分析高山栎组植物各物种之间的亲缘关系。基于获得的27,209个SNP位点，构建了最大似然法系统发育树，该进化树中具有较高支持率的几个分支主要由同域分布的不同物种组成。基于最大似然进化树的Treemix基因流分析显示，高山栎组植物的不同物种之间存在频繁的基因交流现象，并以网状形式呈现。通过对同域分布的不同物种进行D检验，发现同域分布的不同物种之间存在基因渐渗的现象。同时，采用SVDQuartets技术构建了高山栎组植物的物种树。结果显示，物种树与基因树具有局部的不一致性。为此，我们推测高山栎组植物在物种快速分化过程中，可能存在不完全谱系分选。基于‘phyloclim’分析，我们发现，第三纪以来气候的持续变冷以及喜马拉雅-横断山脉短时间的迅速隆升，使得高山栎组植物不同的物种占据了不同的生态位，这是导致高山栎组植物物种分化的主要原因。