本论文主要涉及两部分内容：第一部分是水稻和拟南芥GRAS基因家族的全基因组水平比较分析；第二部分是水稻基因组多倍体起源的探讨。 GRAS家族编码转录因子，该家族基因在植物生长发育如赤霉素信号传导、根的发育、分生组织的形成、光敏色素A信号传导以及雄配子发育等方面具有重要作用。通过生物信息学方法，在水稻基因组中鉴定了57个GRAS基因，在拟南芥基因组中鉴定了32个GRAS基因。本文对这一基因家族进行了全面分析，包括基因结构、基因表达、染色体定位、结构域组成模式及家族系统进化等，并对水稻和拟南芥基因组中该家族情况进行了比较分析。系统进化分析表明该家族可以分为8个亚家族，每个亚家族具有独特的氨基酸组成和特异的基因功能。GRAS基因家族成员的扩展，既有来自基因组加倍形成的，也有由基因串联复制而成。GRAS基因家族是一个古老的基因家族，在至少有大约4亿年历史的苔藓类植物也能够找到该家族成员。 基因加倍一直是进化的重要推动力之一。古老的基因组加倍事件已经在多个物种中被确定，包括酵母，脊椎动物，和拟南芥。本研究发现水稻基因组同样存在全基因组加倍事件，大概发生在禾谷类作物分化之前，距今约50-70Mya(百万年)。在水稻基因组中，共找到117个加倍区段(duplicationblock)，分布在水稻的全部12条染色体，覆盖约60％的水稻基因组。在加倍区段，大约有20％的基因保留了加倍后的姐妹基因对(duplicatedpairs)。与此形成鲜明对照的是加倍区段的转录因子保留了60％的姐妹基因。禾谷类作物全基因组加倍事件的确定对研究他们基因组的进化具有重要影响，暗示了禾谷类作物多倍体化及随后的基因丢失、染色体重排在禾谷类物种分化中扮演了重要角色。