Allotetraploids in Patagonia with Affinities to Western North American Diploids: Did Dispersal or Genome Doubling Occur First? Leigh A. Johnson 1,4 & Lauren M. Chan 1,2 & Rául Pozner 3 & Lisa D. Glazier 1 1 Department of Biology and S.L. Welsh Herbarium, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA 2 Department of Biology, Duke University, Box 90338, Durham, NC 27708, USA 3 Instituto de Botánica Darwinion, Casilla de Correo 22, B1642HYD San Isidro, Buenos Aires, Argentina 4 Author for Correspondence; e-mail: leigh_johnson@byu.edu Published online: 30 June 2012 # The New York Botanical Garden 2012 Abstract Amphitropical disjunct distributions between western North America and western South America have intrigued botanists for over a century. Here, specific examples of migration and speciation are investigated using herbaceous species from the phlox family (Polemoniaceae) as a model for considering the timing of dispersal relative to speciation. Comparative DNA sequencing reveals that, in Collomia and Navarretia, the South American species are allopolyploids, suggesting either two dispersals prior to the allopolyploidization event for each species with subsequent extirpation of the diploid progenitors from South America, or allopolyploid formation prior to dispersal with extirpation of these polyploids from North America. Diver- gence time estimates support a Pliestocene dispersal hypothesis and sequence data indicate that, at least in Collomia, hybridization of the diploid progenitors occurred in South America. Resumen Las distribuciones anfitropicales disyuntas entre el oeste de América del Norte y el oeste de América del Sur han intrigado a los botánicos durante más de un siglo. Aquí se investigan ejemplos específicos de migración y especiación usando especies de la familia del Flox (Polemoniaceae) como un modelo para considerar el efecto del orden temporal entre dispersión y especiación. La comparación de sequen- cias de ADN revela que las especies sudamericanas de Navarretia y Collomia son alopoliploides y sugiere para cada una de ellas, o bien dos eventos de dispersión anteriores a la formación del alopoliploide, seguido por la desaparición de los progenitores diploides en América del Sur, o bien la formación del alopoliploide antes de la dispersión, y la extinción de los progenitores diploides en América del Norte. La estimación de los tiempos de divergencia apoya la hipótesis de una dispersión durante el Pleistoceno, y los datos de las secuencias de ADN indican que, al menos en el caso de Collomia, la hibridación de los progenitores diploides ocurrió en América del Sur. Keywords Allopolyploidy . Amphitropical disjunction . Collomia biflora . Long distance dispersal . Navarretia involucrata . Polemoniaceae Bot. Rev. (2012) 78:288–306 DOI 10.1007/s12229-012-9101-8