物种形成在居群演化和类群多样化之间搭建起了一座桥梁,连接着宏进化和微进化。传粉者作为自然选择的媒介,在生态物种形成中通常会以花部特征作为选择目标,并且传粉者对被子植物的生殖繁育具有重要作用,所以由传粉者作为关键的生态因子差异介导的物种形成是一种特殊的生态物种形成模式。然而,关于传粉者介导的物种形成尚有很多未回答的问题存在。例如,传粉者是否以及如何驱动物种形成?传粉者在驱动物种形成的过程中伴随着怎样的地理分布模式及遗传分化过程?传粉者选择如何和地理隔离以及其他选择压力共同作用驱动物种分化?在课题组前期的研究中发现,紫花升麻（Actaea purpurea（P.K.Hsiao）J.Compton）花部特征与其属内近缘种尤其是与小升麻（Actaea japonica Thunb.）之间变异显著,而营养器官性状分化不明显,且两者传粉者也发生了转变,前者为黑盾胡蜂（Vespa bicolor Fabricius）,后者为大型蝇类,因此假设紫花升麻和其近缘种的分化是由传粉者介导的。因此,本研究以紫花升麻及其近缘种作为实验材料,研究其遗传分化程度,探究影响其遗传分化的因素,以及模拟它们的分化历史,从而阐明传粉者驱动下的物种分化和形成过程。本研究利用叶绿体片段（trnL-trnF、rpl20-rps12、ttrnS-rnG）和简化基因组（GBS）数据,首先构建系统发育树明确紫花升麻的系统发育位置,估算紫花升麻与其近缘种的分化时间;利用中性检验、贝叶斯天际线作图、fastsimcoal等分析追溯居群的物种分化动态历史过程;然后利用地理隔离分析、相关性检验（Partial Mantel Test）等分析探讨造成紫花升麻与其近缘种遗传分化的可能原因。主要研究结果如下:1)对紫花升麻及其近缘种的系统发育关系进行分析,发现紫花升麻所有个体聚为一个单系枝,与小升麻和Actaea Prantl所有个体组成的单系枝互为姐妹类群;在小升麻和A.biternata这一枝内,A.Biternata与小升麻互为姐妹类群;日本小升麻居群（JP02）位于小升麻这一枝的基部,亦即日本小升麻居群最先分化出来。对紫花升麻及其近缘种的遗传结构进行分析发现紫花升麻与其近缘种遗传分化明显。在叶绿体单倍型分析中一共得到11个单倍型,其中紫花升麻有10个单倍型,单倍型多样性丰富,小升麻和A.biternata共享一个单倍型。在后续的AMOVA分析中也检测出主要遗传变异来自种间。基于简化基因组数据的遗传分化指数检验结果显示,紫花升麻与小升麻之间的Fst为0.64487,与A.biternata之间的Fst为0.64837,小升麻与A.biternata之间的Fst为0.21564,证明紫花升麻与其近缘种有很强的遗传分化。在后续的遗传多样性分析、主成分分析和Admixture聚类分析也显示,紫花升麻的遗传多样性要高于其近缘种,紫花升麻与其近缘种遗传分化明显,并且发现位于日本的小升麻居群与位于日本的A.biternata居群关系更相近。2)对紫花升麻及其近缘种的居群动态历史进行分析,发现紫花升麻与其近缘种大约在第四纪更新世中期（叶绿体:1.49百万年前（Mya）,简化基因组:1.70 Mya）开始分化。更新世气候振荡是植物地理分布变化的重要驱动力,这可能是紫花升麻及其近缘种早期出现分化的原因。基于简化基因组数据利用fastsimcoal进行的物种演化历史模型分析表明,在紫花升麻及其近缘种分开的初期经历过一次大规模的居群扩张事件,随后保持着一段时间较低水平的从小升麻（包括A.biternata）到紫花升麻的基因流,并在37.23千年前（Kya）停止基因交流。基于叶绿体片段数据的动态历史分析表明,紫花升麻在52万年前发生过扩张事件,在2.5万年前经历过收缩事件。3)对紫花升麻及其近缘种现有遗传分化格局的成因进行探讨,经过Partial Mantel Test发现紫花升麻及其近缘种的现有遗传分化与地理分布和环境差异都具有显著相关性（地理:r=0.2392,P=0.001;环境:r=0.4059,P=0.001）。从紫花升麻与其近缘种先有后无的基因流结合紫花升麻与其传粉者强烈的适应性表明,传粉者是现有遗传分化格局的不可忽视的重要因素。紫花升麻及其近缘种的邻域分布格局、物种分化中先有后无的基因流模式以及紫花升麻与其传粉者强烈的适应性等多种证据表明紫花升麻及其近缘种的分化是一个由传粉者介导的邻域物种形成。在物种分化初期,受第四纪气候振荡造成群体扩张和收缩影响,形成地理障碍,导致居群间基因交流减少,从而为后续的分化提供了初步的舞台。继而在传粉者和其他非生物环境差异等自然选择的作用下紫花升麻与其近缘类群进一步分化,逐渐停止了基因交流,最终形成新的物种。这一物种形成模式及特点为理解传粉者介导的物种形成的过程以及传粉者如何与其他因素共同推动物种分化提供了依据。