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印度板块和欧亚板块碰撞后导致的青藏高原隆升是新生代以来地球上最重大的地质历史事件之一，它深刻地影响了青藏高原及邻近地区的气候和环境，进而对该地区生物类群的起源与演化产生了极大影响。更新世以来冰期和间冰期的反复作用，进一步影响到该地区生物类群的分化、迁移和扩散。然而，由于对该地区生物类群演变的研究较为薄弱，关于其对这些重大地质和气候事件的响应机制迄今尚无定论，尤其在喜马拉雅—横断山这一生物多样性热点区域内。喜马拉雅红豆杉（Taxus wallichiana）是第三纪予遗植物，也是喜马拉雅一横断山区特有的珍稀濒危植物，是探究以上问题的理想研究材料。本研究中，我们选用父性遗传的叶绿体trnL-F片段和双亲遗传的SSR标记，以采集自喜马拉雅红豆杉整个分布区的43个居群共815个个体为研究材料，对其开展了谱系地理学和居群遗传学研究，以探讨其遗传多样性、遗传结构和谱系分化历史及其成因等问题，并在此基础上提出了该物种的保护策略。主要研究结果和结论如下：
1.喜马拉雅红豆杉的物种界定
喜马拉雅红豆杉的分类一直存在争议，为澄清该种的分类学问题，我们选择了分布于欧亚地区的红豆杉属所有物种共计47个个体，利用四个叶绿体片段（rbcL，matK，trnL-F,trnH-psbA）和一个核基因片段(ITS)对其进行了DNA条形码研究。结果表明，分布于欧亚地区的红豆杉属植物包括11个种（谱系），DNA条形码可以成功鉴别欧洲红豆杉（T baccata）、密叶红豆杉（Zfuana）、东北红豆杉（Z cuspidata）和苏门答腊红豆杉（Z sumatrana）4个种，须弥红豆杉复合群(T wallichiana complex)存在较大的遗传分化，形成了7个明显不同的谱系，各自均具有不同的地理分布区。其中，三个谱系与传统分类学的喜马拉雅红豆杉（Z wallichiana s.s.）、红豆杉（Zchinensis）和南方红豆杉(Zmairei)三个分类群相对应，其余四个谱系可能为新分类群或隐存种。分布于东喜马拉雅和横断山南部地区的喜马拉雅红豆杉包含T wallichiana s.s.和Hengduan type两个谱系。
2.基于叶绿体trnL-F片段的谱系地理学分析
叶绿体trnL-F片段共检测到29种单倍型。喜马拉雅红豆杉具有较高的遗传多样性（HT=0.809，π=0.00117）和明显的谱系地理学结构(NsT=0.768>GST=0.469，P<0.01)。AMOVA的结果表明较多的遗传变异(61.8％)存在于组间，仅有30.16%的遗传变异存在于居群内。较高的遗传多样性可能与该物种较长的进化历史、广布和异交等特性有关，而明显的遗传分化则可能由于该地区复杂的地形和地貌产生的地理隔离障碍限制了基因流造成。SAMOVA分析结果把43个居群分为了两组：HM组（谱系）包括16个居群，主要分布于横断山南部地区（云南西北部澜沧江和金沙江上游地区）：EH组（谱系）包括了剩余的27个居群，主要分布于东喜马拉雅至云南高原的西部地区。单倍型系统发育及网状分析的结果表明，所有单倍型聚为两个不同的单系分支，单倍型的分布与SAMOVA分组的结果吻合。基于叶绿体trnL-F片段的平均进化速率估算的两个谱系间分歧时间大约在7.6-3.4 Ma BP。这个时间与青藏高原发生快速隆升和东亚季风开始加强密切相关。失配分析和中性检测的结果均表明这两个谱系历史上都发生过居群快速扩张，但具有不同的居群扩张历史。其中，HM谱系居群在末次间冰期和全新世可能经历过快速扩张，其数量扩张的时间约为137.8 ka BP，空间扩张的时间约为7.7 kaBP，该谱系可能有两个避难所；而EH谱系两次扩张的时间基本一致，居群数量的扩张(95.7 ka BP)伴随着居群的空间扩张(92.3 ka BP)，可能受第四纪的冰期和间冰期的反复作用，经历过多次收缩和扩张，在分布区内存在多个不同的避难所。我们推测，这两个谱系的分化可能由青藏高原隆升导致的地理隔离所致，东亚季风和印度洋季风的加强加剧了这两个谱系间的生境异质化，最终导致它们发生了异域物种形成。
3.微卫星引物的跨种筛选与开发
从已发表的SSR引物中选取了41对引物进行了跨种引物筛选，获得10对有多态性的SSR引物。通过对自行设计的65对SSR引物的评价，筛选出了10对多态性较高的引物。对20对SSR引物的遗传学特征在喜马拉雅红豆杉两个自然居群中进行了分析。结果表明，这些引物具有较高的多态性，每位点具有2-10个等位基因，位点间没有检测到连锁不平衡。这些多态的微卫星标记可用于喜马拉雅红豆杉及其近缘种的居群遗传学研究。
4.基于微卫星标记的居群遗传学分析
利用11个微卫星位点对43个居群共815个个体进行了STR分型检测，选取了9个微卫星位点（有2个位点因在多数居群中检测到较高频率的无效等位基因而排除在后续的分析中）用于居群遗传学分析。结果表明，喜马拉雅红豆杉具有较低的遗传多样性（Ho=0.39，HE=0.48）及明显的遗传分化(GsT=0.21，P<0.001)，这可能与该种的生物学特性和进化历史有关。AMOVA分析的结果表明有68.27%的遗传变异存在于居群内，23.97%的遗传变异存在于组间，仅有7.76%的遗传变异位于组内居群间。Barrier分析表明，怒山山脉成为两个谱系间的天然地理隔离障碍，阻碍了谱系间的基因流。STRUCTURE、PCO以及NJ分析的结果表明，喜马拉雅红豆杉分化为HM和EH两个明显不同的谱系，这与cpDNA结果一致。结合cpDNA的结果，根据遗传多样性的分布进一步确认两个谱系各自拥有多个不同的冰期避难所。在EH谱系中，东部的居群具有较高的遗传多样性，而西部的居群遗传多样性则较低，我们推测，东喜马拉雅地区西部的居群可能由西藏东南部的居群沿喜马拉雅山脉南坡由东向西扩散形成的。进一步分析发现，两个谱系的生态位存在明显分化，并且其生境因子（如年均降水量和年均温）也发生了分异，因此我们认为这两个谱系可能随着青藏高原的快速隆升和季风气候的影响经历了异域物种形成，它们已分化为完全不同的遗传实体。
5.保护策略
综合本研究的结果，喜马拉雅红豆杉包含两个进化显著单元( ESU)，在制定保护策略时需要区别对待。保护策略上，就地保护应该是有效保护喜马拉雅红豆杉野生资源的优先保护策略，迁地保护和近地保护可作为就地保护的有效补充。就地保护时，那些遗传多样性高的居群和区域应列为优先保护地区，以最大限度地保护其遗传多样性。本研究确定的几个遗传多样性丰富的地区可作为就地保护的重点区域，如金沙江流域的丽江地区、西藏东南部地区和云南高原的西部地区。迁地保护和近地保护时，需要考虑在遗传多样性丰富的区域选择不同居群或个体进行迁地或近地保护，以能在有限的区域内保护最大可能多的遗传多样性。保护需要从种质资源、种子和活体材料三个层次同时开展。丽江高山植物园可作为HM谱系在丽江地区的近地保护地。