分化的世系间生殖隔离障碍的形成和维持是物种形成的关键过程。尽管在很多类群中已有两个物种间物种界限维持机制的研究,但多个物种间(>2)的生殖隔离障碍可能代表着自然界中最常见的现象,其物种维持机制仍需被进一步阐明。菊科(Asteraceae)橐吾属(Ligularia)是青藏高原东部及其邻近区域一个高度多样化的属,青藏高原隆升过程中的异域物种形成和种间自然杂交被认为促进了该属的物种多样化。橐吾属的很多物种同域分布,且花期重叠,属内的自然杂交较普遍。本论文对同域分布的浅苞橐吾、大黄橐吾和云南橐吾之间的自然杂交进行了研究,探究在青藏高原东部及其邻近区域广泛同域分布的该属物种在自然杂交发生的情况下物种界限能否继续维持。首先,利用3个低拷贝核基因位点检测浅苞橐吾、大黄橐吾和云南橐吾间是否发生自然杂交,若杂交发生,根据叶绿体DNA片段推测自然杂交的方向;然后,基于双酶切简化基因组测序技术(ddRAD-seq)得到的SNPs位点揭示杂交区的遗传结构。主要结果和结论如下:1.自然杂交的检测对浅苞橐吾、大黄橐吾、云南橐吾及其4种形态中间类型的个体(Type A,TypeB,TypeC,TypeD)的3个低拷贝核基因位点(A12、B14和D30)和3个 cpDNA 片段(psbA-trnH,trnL-rpl32 和trnQ-5’rps16)进行测序,用于检验自然杂交假设,并检测自然杂交的方向。所有个体核基因位点的单倍型网络图表明:Type A和Type B与浅苞橐吾和大黄橐吾的个体共享单倍型,Type C和Type D与大黄橐吾和云南橐吾的个体共享单倍型;且此结果得到了基于贝叶斯推断(BI)和最大简约法(MP)构建的单倍型系统发育树的支持。这为自然杂交假设提供了强有力的证据,即中间形态个体Type A和Type B为浅苞橐吾和大黄橐吾的自然杂交后代,而中间形态个体Type C和Type D为大黄橐吾和云南橐吾的自然杂交后代。此外,研究结果还表明没有浅苞橐吾和云南橐吾的杂交个体。联合cpDNA片段的结果表明,两个杂交组浅苞橐吾×大黄橐吾和大黄橐吾×云南橐吾均为双向但不对称的自然杂交,其中浅苞橐吾×大黄橐吾杂交以大黄橐吾为主要的母本(70.83%),大黄橐吾×云南橐吾杂交以云南橐吾为主要的母本(82.81%)。传粉者的偏好和亲本物种的相对丰富度可能分别导致了两个杂交组自然杂交的不对称性。杂交后代的大部分个体在3个核基因位点中都显示出亲本变异位点的峰值叠加,这表明杂交个体可能是F1代。此外,虽然两个杂交组合内Type A和Type B以及Tylpe C和Type D的形态特征存在差异,但它们的cpDNA片段和核基因位点的单倍型组成均相似,表明同一个杂交组产生的不同形态的杂交个体的父母本及自身的遗传成分间并没有显著的差别。2.杂交区的遗传结构通过对浅苞橐吾、大黄橐吾、云南橐吾及4种类型的杂交后代的68个个体进行ddRAD测序,最终得到了 3组SNPs数据:68个个体的2150个SNPs位点,浅苞橐吾×大黄橐吾杂交组38个个体的156个SNPs位点,大黄橐吾×云南橐吾杂交组40个个体的1447个SNPs位点。基于2150个SNPs位点的STRUCTURE分析、主坐标分析(PCoA)和最大似然树(ML)的结果证实了基于3个核基因位点的结果,再次证明了浅苞橐吾×大黄橐吾和大黄橐吾×云南橐吾的自然杂交。两个杂交组的NewHybrids分析结果表明:浅苞橐吾×大黄橐吾的杂交后代Type A和Type B的个体均为F1代,而大黄橐吾×云南橐吾的杂交后代Type C和Type D的大部分个体为F1代,有3个个体是回交后代。STRUCTURE分析的结果表明,3个亲本浅苞橐吾、大黄橐吾和云南橐吾的个体均为纯合的,没有基因渐渗。利用Hybridlab进行的杂交群模拟的结果表明,本研究所使用的SNPs位点对杂种个体具有足够的鉴别能力。由于杂交个体仅限于F1代和少量的第一代回交个体,没有后代回交个体的存在,这表明虽然出现了浅苞橐吾×大黄橐吾和大黄橐吾×云南橐吾的自然杂交,但3个亲本之间存在着强烈的生殖隔离,甚至在干扰生境下仍然能够维持着物种界限,这可能是青藏高原东部及其邻近区域的橐吾属物种维持物种多样性的一个关键机制。另外,基于FST值的软件BAYESCAN和LOSITAN对2150个SNPs位点进行检测的结果表明,有39个outlier位点受到歧化选择。BLAST2GO对这些outlier位点进行注释的结果表明,其中一个位点和染色质重塑有关,这可能和杂交个体中的染色体重排有关,为杂种不育提供了间接证据:另外一个位点和光敏素受体有关,这表明光照强度可能在浅苞橐吾、大黄橐吾、云南橐吾和杂交后代的生态分化中起到了重要的作用。