地质和气候变迁不仅造成植物的地理分布区改变，而且还可能导致生物物种的适应性进化以及新物种的起源。中高纬度地区在第四纪冰期存在气候反复变化的多次轮回，这种轮回可能影响生长在这些地区生物的地理分布和种群遗传结构。第四纪气候变化对中国植物分布的影响程度如何?在中国，生物在第四纪冰期的避难所在那些地方?这些问题越来越受到关注。叶绿体DNA在被子植物中多为母系遗传，其变异被广泛用于研究植物历史上由于气候变迁造成的瓶颈作用以及冰期后扩张中形成的奠基者效应。本论文利用DNA测序技术，对我国特有属—虎榛子属(Ostryopsis Decne.)(桦木科Betulaceae)仅有的两个种虎榛子(O. davidiana Decne.)和滇虎榛(O. nobilis Balf. f. et W. W. Sm.)进行了分子谱系地理学和物种形成的研究。研究了两个物种分布区内29个居群451个个体的trnV-trnM，trnL-trnF和psbA-trnH序列。根据这些变异初步鉴定了单倍型的地理分布式样，建立了单倍型的系统发育关系，进而检验了该属物种过去种群的变迁历史以及两个物种之间的物种分化过程。三套叶绿体基因序列变异共鉴定了13种单倍型。其中以河北和山西交界的小五台山和云南中甸地区的单倍型为较多，这两个地区可能是冰期后虎榛子属两个种的扩散中心，也是其在最后一次冰期的重要避难所。另外在甘肃东部和南部以及四川北部的虎榛子居群和四川西南部的滇虎榛居群中也发现了有古老单倍型的分布，从而可以推测这些地方也是其避难所，但是这些地方的种群经历了更为强烈的瓶颈作用。两个物种单倍型之间的系统发育关系表明两物种之间的物种分化是祖先—衍生对(Progenitor-Derivative Species)起源。间冰期，南方种的部分个体向北扩张；在随后的冰期中隔离分化，形成分布在北方的物种。但是，这种物种分化应该发生第四纪早期，因为北方物种的遗传结构分布也表明它经历了冰期气候变迁的影响。