花是被子植物特有的生殖器官和最重要的创新性状之一,对被植物多样性的产生起着至关重要的作用。花部结构中花瓣的变异最为丰富,为真双子叶植物所特有,是花形态多样性的重要体现者。花瓣主要起吸引传粉者的作用,因此花瓣的演化一直是进化生物学研究中的重要课题。耧斗菜属植物因具有不同寻常的花部结构如花瓣状的萼片、退化雄蕊、具有花蜜距的花瓣,常被用来研究植物花部结构新性状的演化,并逐渐成为研究花瓣演化的模式植物。对于耧斗菜属分布于北美类群的传粉生物学研究表明,花瓣花蜜距长度的演化是对不同传粉昆虫的适应,而耧斗菜属植物在中国却出现了无距的,即花蜜距停止发育的类群,位于华北耧斗菜复合体内的无距耧斗菜。在华北耧斗菜复合体内花蜜距的形态包括四种类型：弯距类型(距长而先端卷曲成钩状,包括华北耧斗菜和甘肃耧斗菜两个类群)、直距类型(距长而直或稍向内弯曲,只包括直距耧斗菜一种)、细距类型(距短而直,只包括无距耧斗菜的变种细距耧斗菜一个类群)、无距类型(距极短,只包括无距耧斗菜一种)。为了研究花蜜距停止发育的机制,我们必须首先对花蜜距停止发育群体的起源和群体进化历史进行分析。本研究基于3个cpDNA片段(rpl32-trnL, trnK-rps16和rps16-trnQ)对华北耧斗菜复合体56个群体共285个个体进行谱系地理学研究,以此对华北耧斗菜复合体中花蜜距停止发育类型的起源和种群进化历史问题进行探讨,主要结果和结论如下：1)基于贝叶斯方法和最大似然法构建华北耧斗菜复合体56个群体的系统发育分析结果显示,不同花蜜距形态的群体间并没有产生明显分化,而是形成了具有明显地理分布的两大谱系分支,Clade 1分布于中国地形的第二阶梯和第三阶梯北部,即陕西、河南、湖北、贵州北部、山西、河北、北京和辽宁西部,Clade 2主要分布于中国地形的第一阶梯,即云南、四川、西藏、甘肃和青海,陕西西部也有分布。系统发育分析结果同时也表明华北耧斗菜复合体经历了快速辐射分化。2)三个cpDNA片段rpl32-trnL、trnK-rps16和rps16-trnQ联合序列共检测到42种单倍型,42种单倍型形成两大分支,即Group 1和Group 2, Group 1包括25种单倍型,主要分布于中国地形的第二阶梯和第三阶梯北部。Group 2包括17种单倍型,分布于中国地形的第一阶梯。3)华北耧斗菜复合体56个群体内的平均遗传多样性HS=0.290,总的遗传多样性HT=0.956,所有样本总的遗传多样性HT大于群体内的平均遗传多样性HS,说明华北耧斗菜复合体在物种水平上具有较高的遗传多样性。群体间遗传分化系数GSt=0.0697和Nst<0.888。U统计得Mt>GSt(P<0.05),说明华北耧斗菜复合体具有明显的谱系地理结构。FST=0.76038(P<0.05),说明分化主要发生在群体间。失配分布分析和中性检验的结果表明华北耧斗菜复合体的两大分支近期都经历过群体扩张。5)依据单倍型的分析结果得出,华北耧斗菜复合体在第四纪冰期由于冰期气候的影响形成了三个避难所,分别位于中国地形第一阶梯的横断山脉北部、第二阶梯的秦岭中部和第三阶梯北部的河北与辽宁接壤地区。依据分子钟理论得出华北耧斗菜复合体两大分支Clade 1和Clade 2的分歧时间是2.74Mya,与青藏高原的快速隆升时间(1.6-3.5Mya)相吻合,为上新世末期。因此我们推测,华北耧斗菜复合体形成具有明显地理分布的两大分支的原因有两个,第一个是在冰期时,三个避难所间由于长时间的地理隔离,导致冰期后从三个避难所回迁的群体间已经产生分化。第二个是由于青藏高原的快速隆升,使Clade 2群体的海拔不断升高,造成Clade 2与Clade 1群体的花期产生隔离,进而导致这两大分支Clade 1和Clade2的进一步分化。6)华北耧斗菜复合体系统发育分析结果表明,华北耧斗菜复合体内的无距状态属于多次独立起源,单倍型Network图分析表明,无距类型与其余三种有距类型都具有共享单倍型,由此可见,三种有距类型都演化出了无距类型,更加验证了华北耧斗菜复合体的无距状态属于多次独立起源,并由三种有距类型分别独立演化而来。