长久以来物种形成一直是进化生物学领域的核心问题。虽然自达尔文提出进化论之后，有关物种形成的理论和实验研究从没有停止过，但是直到上世纪九十年代生态因素（自然选择）在物种形成中的作用才引起了足够的重视，很多有关物种形成机制的问题还没有完全解决，特别是物种形成过程中生殖隔离的机制以及基因组分化的式样。Oryza rufipogon和O.nivara是水稻的近缘野生种，二者之间具有很多形态上的差异，具有明显不同的生态适应性，同时遗传差异却很小，属于近期分化的初始物种，因此是进行生态式物种形成研究的理想体系。本研究借助于快速发展的基因组学技术和大量天然群体的取样，利用系统发育和群体基因组学的各种分析手段，探讨了O.nivara的起源以及物种分化过程中的基因组变异式样。　　通过对20个天然群体（524个个体）进行全基因组重测序，获得了227Gb的高质量数据，对18.1M个SNP的频率进行了估计，并进行了AMOVA、PCA、structure等各种分析。结果表明，这两个物种的20个群体之间存在很清晰的遗传结构。O.rufipogon群体包含有两种遗传成分，分别对应南亚和东南亚地区。而O.nivara则展现出一种层级的群体结构，除了可以按照这两个地区划分外，还可以按照取样地点或国家划分成更细的群体结构。另外，O.nivara的群体结构要明显强于O.rufipogon。利用定制的SNP芯片对4261个SNP进行基因分型的结果也同样支持上述几个结论。　　为了揭示这些遗传成分之间的亲缘关系以及O.nivara的起源方式，在群体和个体水平上利用4种不同的遗传距离构建了群体之间的NJ树。O.nivara群体在任何一颗树中都没有形成单系，而是来自相近地区的群体倾向于聚类在一起，并不按照其所属的物种进行聚类。该结果表明O.nivara是多次起源的，属于平行发生的物种形成。根据现有样品的分析，可以推测O.nivara至少发生了两次物种形成事件，一次发生在南亚的尼泊尔，另外一次发生在东南亚的柬埔寨和老挝。O.nivara的起源事件大约是距今16万年前，这与之前的报道相吻合。　　基因流是造成平行式物种形成假象的一个最主要因素。通过近似贝叶斯模拟(ABC)以及基因组不同区域的系统发育信号分析两种方法探讨了基因流对物种起源推断的干扰。构建了3个单次起源模型和1个多次起源模型。结果显示，多次起源模型具有最大的后验概率密度，而且它的贝叶斯因子在不同群体的分析中全部大于1。基因组中三类不同位点（受选位点、连锁位点和中性位点）的系统发育信号分析也不支持两个物种各自成为一个单系。通过这些分析，可以排除基因流对O.nivara多次起源结论的影响。　　为了探讨平行式物种形成过程中基因组的分化式样，利用bootstrap和cut-off两种方法检测了基因组中的显著高分化区(SDR)。结果表明，平均每个种对中，基因组20％的区域都属于SDR，采用不同大小滑动窗口对SDR数量进行Fisher检验，发现这些SDR聚集在一起形成很多散布于基因组中的分化“岛屿”。更为重要的是，通过比较SDR在种对之间的分布情况发现，共享SDR的数量在同次物种形成事件的种对中要明显大于不同物种形成事件的种对中。另外，通过对这些SDR区内和区外的多态性和分化水平进行分析，发现这些SDR区的形成是自然选择作用的结果。对这些区内基因的注释结果进一步支持本文的结论。