山蓼(Oxyria digyna)是一种世界广布的,古老的北极高山物种。它分布于北半球大部分地区,包括北极圈内北美和欧亚大陆的区域,以及一系列位于俄罗斯南部,喜马拉雅地区,欧洲南部和北美西部的连绵山脉。我们对山蓼谱系地理学的研究可以为北极高山植物的演化历史提供理论依据。为了探讨山蓼在第四纪气候变化时期可能的起源地和冰期避难所,本文测定了来自中国西南部,北欧,和北美西部地区的山蓼的16个居群共141个个体的叶绿体DNA序列,并对其进行谱系地理学研究。对山蓼单倍型的分布和采样地区的遗传多样性进行分析。通过单倍型网络关系图和生物地理历史的重建来推测山蓼的迁移模式。主要研究结果如下：本研究基于叶绿体DNA序列的76个变异包括48个核苷酸变异和28个插入／缺失,共辨别出了26个单倍型。在北美地区和横断山区具有较高的单倍型多样性以及特有的单倍型,这两个地区的单倍型多样性分别是0.6255和0.8962。位于北极的北欧地区仅具有一个单一的特有单倍型H15。这些结果表明山蓼在横断山区,北美西部以及北欧地区均存在避难所。AMOVA分析表明,相比于居群内总遗传变异率(5.07%),山蓼在居群间的总遗传变异率更高(94.93%)。山蓼在物种水平上GST=0.665±0.0836,NST= 0.825±0.0666；Ns,r>GST,P<0.01,表明该物种具有明显的居群和谱系地理学结构。对山蓼四个片段(psbA-trnH,atpB-rbcL,trnT-trnL and trnL-trnF)的联合数据所得的单倍型进行的系统发育分析和分化时间估算,并结合中华山蓼的分布格局和山蓼原始单倍型的分布信息,揭示出山蓼起源于横断山脉地区。根据山蓼的地理分布,结合已有的北极高山植物冰岛蓼(Koenigia islandica)的研究证据,推测山蓼的长距离迁移路线可能从中国西部的横断山脉地区开始,在不同时期进行扩散,首先沿着喜马拉雅山脉向西迁移,然后向北穿过天山,阿尔泰山以及西伯利亚中部高原,最后到达北极圈,逐渐形成目前的环北极分布。迁移过程中,山蓼在通过西伯利亚中部高原后,到达泰梅尔半岛(Abbott,2000),路线开始分为两个方向,一个向东经过白令海峡到达北美,另一个向西沿北冰洋到达北欧。