羌活(Notopterygium incisum)和宽叶羌活(N.franchetii)是邻域分布于我国青藏高原及其临近高山地区的两种多年生珍惜濒危草本植物,两种植物的物种形成和群体历史进化可能受到了过去高原隆升以及第四纪冰期气候波动的影响。本研究取样两个物种高原地区青海、甘肃、四川及陕西等地的21个群体共122个个体材料为研究对象,同时选取羌活属近缘物种青海当归(Angelica nitida)、东当归(A.acutiloba)和白芷(A.dahurica)作为外类群,利用单亲遗传的叶绿体基因片段和线粒体基因片段以及双亲遗传的多个核基因片段作为分子标记,通过群体水平上的DNA测序检测羌活和宽叶羌活自然群体遗传变异的地理分布模式,分析两物种的遗传多样性和群体结构,进行探讨两物种间基因流和物种分化历史,主要结果如下：(1)叶绿体(cpDNA)和线粒体基因(mtDNA)序列分析得出：选用的一个叶绿体片段OG28079长261 bp,分离得到3个变异位点,都集中在羌活中；鉴定到4种单倍型,其中有3种单倍型是羌活的特有单倍型,宽叶羌活只有1种mtDNA单倍型；两个线粒体基因(OG537和OG917)长度总和872 bp,序列中共有3个变异位点,其中1个在羌活中,2个在宽叶羌活中,共统计出4种单倍型,其中有1个羌活的特有单倍型,2个宽叶羌活的特有单倍型,并且有1个单倍型为两个物种所共有。在谱系分化和系统发育分析的研究中,发现羌活与宽叶羌活物种有紧密的亲缘关系。单倍型地理分布图显示,两个物种在叶绿体、线粒体和核基因序列上都存在有单倍型共享的现象,且这两个物种在青藏高原东南边缘有重叠的分布区,可能是发生了二次接触(Secondary contact)及基因渐渗(Introgression)事件。(2)由8个核DNA序列的研究发现,羌活和宽叶羌活的基因多态性水平较低；但宽叶羌活(πT=0.00303;πs=0.00422)的核苷酸多态性水平略高于羌活(πT= 0.00367;πs=0.00408).AMOVA和Permut分析表明两个物种的遗传变异主要存在于群体间,两物群体体间的平均分化比率为79.02%,其中羌活群体间的分化比率平均值达到了89.94%；宽叶羌活群体间的分化比率平均值为75.28%,而群体内变异较少。两物种在所研究的核DNA序列中单倍型种类较多,羌活及宽叶羌活的特有单倍型也较多,且在Network图中有各自明显的区分区域,两物种共享单倍型的现象较少,说明两物种间的分化程度较大。(3)应用隔离-迁移模型进行基因流分析,发现在羌活和宽叶羌活之间检测到了明显不对等的双向基因流,从宽叶羌活迁移至羌活的基因流大于从羌活迁移至宽叶羌活的基因流。分化时间T=4.635×105年,推测两物种进化历史与青藏高原隆升相关。羌活的平均有效群体大小Ne1=7.824x106,宽叶羌活的有效群体大小Ne2=6.792×106,祖先群体的大小NeA=4.249x107,两物种的有效群体大小有明显的收缩；单个核DNA序列的进化时间相近,由此推测两物种的物种形成符合异域物种形成模式,并伴随近期的二次接触及基因渐渗事件。同时相对于祖先群体,两物种的群体大小都有明显的收缩；结合Mismatch的分析结果,暗示在羌活和宽叶羌活进化历史上有可能经历过分布区反复收缩及扩张的事件。(4)根据三种基因片段的单倍型地理分布,发现羌活和宽叶羌活中单倍型多样性较高的群体大多集中在青海西部阿坝自治州的东部河湟谷地,青藏高原与黄土高原接壤处的互助、大通地区,四川西北部的高海拔山区及秦岭山脉的太白山地区。据此推测羌活和宽叶羌活的冰期避难所可能在青藏高原东北部与黄土高原接壤处、青藏高原东部边缘及秦岭西部地区。