尽管植物中的同倍体杂交物种形成比我们原先认为的更为普遍,但以这种方式起源的松柏植物很少。我们采用父系遗传的三个叶绿体DNA(cpDNA)片段,母系遗传的四个线粒体DNA (mtDNA)片段和双亲遗传的八套核基因序列,对中国东北两个广泛分布的松树种——樟子松和赤松以及两个狭窄分布的松树种——长白松和兴凯湖松,进行了谱系地理学和物种形成的研究。根据序列变异鉴定了两个广布种种间的遗传分化,探讨了形成它们现今分布格局的原因,并讨论了另两个种的形成原因以及气候变化在这些事件中的作用。基于三套基因组片段的群体遗传分析结果显示,樟子松和赤松在cpDNA, mtDNA以及两个核基因座位上是完全分化的,其他共享的核基因型可能是祖先多态性的保留,它们在cpDNA上存在由樟子松向赤松单一方向的基因渗入。进一步分析结果显示樟子松和赤松在第四纪冰期的大多数时期仍然处于异域分布的状态,它们分别退缩至不同的冰期避难所中,但冰期后经历了快速的扩张事件并形成二次接触的分布格局。这种接触使得樟子松和赤松随后发生种间杂交,可能引起了长白松和兴凯湖松的同倍体杂交起源。这两个种都包含有樟子松和赤松的特有的叶绿体单倍型和核基因型的混合体,支持这一起源假说。长白松和兴凯湖松只含有赤松的线粒体单倍型,说明在杂交事件中,赤松充当母本的角色。总之,本研究说明了第四纪冰期气候变化对植物分布范围影响的重要性。这种范围变化可能使得原来隔离的物种发生二次接触并杂交产生新的杂交物种。