红景天属(Rhodiola)隶属于景天科(Crassulaceae),属内大多为珍稀药用植物,在中国民间素有“高原人参”和雪山仙草的美誉。红景天属在全球共96种,主要分布在北半球的高寒地区,在中国、朝鲜、日本及北美洲均有分布;我国是红景天属植物的主要分布区域,有73种、2亚种、7变种,主要分布在西北、西南、东北及华北的部分地区,横断山区分布有36种。红景天属在国内外的细胞学报道较少,在全球分布的96种红景天属植物中,仅有16种有染色体报道,约占16%;而在中国分布的73种红景天属物种也仅有11种有染色体报道,为中国分布的15%左右;特别是横断山区分布的36种红景天物种中,仅有狭叶红景天(Rhodiola kirilowii)、柴胡红景天(R.bupleuroides)、四裂红景天(R.quadrifida)及粗茎红景天(R.wallichiana)四种有染色体报道。此外,国内外还没有通过流式细胞术技术测定红景天属的基因组大小的报道,因此对该属的基因组大小研究具有一定的科学意义。本研究通过常规压片技术对采自横断山地区及邻近山区的红景天属的6种7居群开展细胞学实验,并首次采用流式细胞术测定该属17种46个居群的基因组大小和倍性,综合现有的细胞学和分子系统研究对红景天属的染色体进化进行了讨论,得出结论如下:1、报道红景天属6种7居群的染色体数据,其中狭叶红景天(R.kirilowii)两个居群染色体数目分别为2n=2x=46,2n=6x=66,不同居群分别为二倍体和六倍体;柴胡红景天(R.bupleuroides)长鞭红景天(R.fastigiata)大花红景天(R.crenulata)均为二倍体,染色体数目为2n=22;菊叶红景天(R.chrysanthemifolia)为二倍体,染色体数目为2n=14;大果红景天(R.macrocarpa)为x=13的八倍体,染色体数目为2n=104。上述结果表明横断山地区红景天属染色体基数变异较大,有x=7、11、13、23等,呈现出属内非整倍性变化的特征。上述结果有4个种为首次报道,补充了红景天属的细胞学资料,为该属的染色体进化和系统分类研究提供了细胞学基础资料。2、通过统计全球已有红景天属类群的染色体数目、基数、倍性,发现全球红景天属的染色体数目、基数、倍性水平变化呈现变异极为丰富多样的特征,表现在:(1)红景天属染色体基数存在x=7,10,11,13,17,18,23等,而x=11占比是最高的,占比达到11.45%,结合近缘类群染色体数据推测x=11是该属物种的基本染色体基数;其次是x=17占比为10.84%(2)红景天属体细胞染色体数目2n=14,20,22,32,34,36,44,46,66,88,98,110等,其中2n=22所占比例最高,达到了7.81%,其次是2n=32,34,比例均为7.51%;(3)红景天属倍性丰富,大部分为二倍体,占总数的66.07%;其他还出现四倍体、六倍体、八倍体和十倍体,四倍体的占比次之为27.33%;而近缘属景天属的倍性也有类似特征,初步推测红景天属细胞水平上的进化主要体现在染色体数目多样化、倍性多样化以及非整倍性水平的多样化上,这些特征或许是红景天属适应高山恶劣环境的细胞学机制。3、首次开展了红景天属17种46居群的基因组大小研究,结果表明:(1)横断山区红景天属基因组大小范围为564.98 Mbp-5764.71 Mbp,2C为0.58-5.93pg;(2)倍性上体现出二倍体居多,占比为71.11%,多倍体(四倍体、六倍体、八倍体)占比为22.89%;(3)全部红景天属物种的基因组大小均值为2001.62Mbp,海拔5000 m以上种类平均基因组大小为4037.09 Mbp,4500-5000 m以上种类平均基因组大小为2579.76 Mbp,海拔4500 m以下种类基因组大小平均值仅为917.59 Mbp,从基因组大小的平均值与海拔的关系可以看出,红景天属物种随着横断山地区海拔升高基因组逐步增大,其生物学意义有待进一步探讨。4、整合红景天属植物分子系统树结果,初步探讨了红景天属染色体进化的规律,发现属内物种多倍化或非整倍性变化与系统发育没有直接关系,呈现出染色体进化的随机性。综合细胞学特征及基因组大小的分析,发现红景天属的多倍化不明显,不支持“多倍体预适应机制”和“低温加速多倍化形成”这两个假说。