第四纪全球气温波动较大,冰川期和间冰期交替,对动物的系统进化历程和种群的遗传结构分化具有重要的影响。当时的气候条件使中国地理环境发生了巨大的变化,生物的分布和扩散受到了严重影响。中国东部地区在第四纪更新世时期是否发生过冰川,以及是否存在冰期避难所,长期存在争议。本论文结合线粒体DNA(mtDNA)控制区和细胞色素b(Cyt b)基因序列对19种23只中国鼠耳蝠属(Myotis)蝙蝠进行属内种间水平的系统发育生物地理学研究,同时通过控制区基因高变区Ⅰ(HVⅠ)的序列对23个菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus)种群共128只个体进行种内水平的分子系统地理学分析,共同探讨中国大陆地区第四纪的古气候历史,及其对物种形成和种群分布的影响。鼠耳蝠属蝙蝠的Cyt b系统发育研究,明确了绝大部分中国鼠耳蝠的分子分类地位,进一步说明形态分类与物种间实际亲缘关系不完全一致。Daubentonii组的5个物种间遗传分歧很大,大都位于不同的进化枝,其相似的形态特征独立进化了多次,是适应相似生态环境的结果。而位于同一进化枝的西南鼠耳蝠(M. altarium)、伊氏鼠耳蝠(M. ikonnikovi)和须鼠耳蝠(M. mystacinus)在体型上却存在明显的差别,其外形上的差异是对不同环境适应的结果。高颅鼠耳蝠(M. siligorensis),大卫鼠耳蝠(M. davidii),长指鼠耳蝠和两个未知物种(M. sp1、M. sp2)一起形成Clade III。该进化枝内除M. sp2外的四个物种在大约2.8 Mya发生分化。Clade III分化时间短,分化程度低,生物多样性高,推测其分化过程受冰川气候的影响较大。基于控制区序列、Cyt b基因序列、以及两个基因的联合序列这3种数据集的系统发育分析给出了3种不同的结果。在分化程度较低的物种之间,控制区基因与Cyt b基因的进化存在一定的差异。非编码蛋白的控制区基因的进化,更容易受到外界环境变动的影响。中国鼠耳蝠的控制区序列分为三个结构域,ETAS、CD和CSB。ETAS区和CSB区内分别存在重复序列RS1和RS2。去除多余的重复元件之后,控制区基因全长968– 1157 bp。长度变异主要在ETAS结构域,尤其是tRNA-Pro到ETAS1元件之间(38– 203 bp)。检测到哺乳动物中广泛存在的保守元件,ETAS1、ETAS2,F、E、D、C、B,CSB1、CSB2、CSB3。大足鼠耳蝠(M. ricketti)的ETAS结构域内检测到一个ETAS1-like元件。在所有样本的CSB结构域内检测到了CSB1-like保守元件;大趾鼠耳蝠(M. macrodactylus)的CSB结构域内检测到CSB1-like元件的部分重复。鼠耳蝠控制区ETAS结构域内的RS1重复序列,重复单元长81 bp左右。传统起始位置划分的First重复单元在不同样本之间较为保守,而与同一个体其他重复单元之间存在较多变异。第70、75和80三个位点上变异在不同样本间具有极高的相似性。First、Middle、Last三个重复序列的二级结构,单拷贝重复序列的变异频率图,都支持将重复序列起始位置向5′端方向移动17个碱基。中国菲菊头蝠(R. pusillus)种群的单倍型和核苷酸多态性水平很高,整个大陆地区的菲菊头蝠(R. pusillus)可能是一个由多个局部种群组成的玛他种群。东部种群遗传多样性水平较低,部分种群之间不存在显著分化或分化指数非常小,推测该地区存在一个基因交流较为频繁的大群体。单倍型进化树中,东部种群都聚在进化枝A内,于74000年前从大群体中的分化出来。此时处于第四纪的一个间冰期。之后进入了寒冷的冰川期,遗传多样性降低;到了冰川末期约18000年前,东部种群又开始逐步扩张,并向中西部地区扩散。中西部群体都由两个世系组成。一部分是其本地种群,另一部分则是由东部种群扩张而来。第四纪气候波动时期,Clade III的鼠耳蝠蝙蝠的进化受到了较大影响,进化方式不同的基因给出了不同的系统发育亲缘关系;中国东部地区菲菊头蝠(R. pusillus)种群的建群历史,也受到了较大的干扰。说明第四纪中国东部地区受当时全球冰川气候影响,存在过较大的气候和环境变化。在这期间Clade III的鼠耳蝠蝙蝠能够持续进化,并形成高的物种多样性;菲菊头蝠(R. pusillus)的东部种群在冰川期得以存留,且在后期继续扩张。证明了中国东部地区在第四纪气候波动的时期,存在适合物种生存和进化的冰川期生物避难所。