课题以茄科作物和双子叶重要模式植物葡萄、咖啡的基因组为研究对象,利用比较基因组学的研究方法,确定物种进化过程中多倍化发生规模,推断与多倍化关联的基因组结构和染色体进化模式,阐明多倍化对物种进化、演化产生的影响。多个基因组的同源结构分析表明,茄科作物的祖先与葡萄共同祖先在约130百万年前(Mya)发生了一次古老的全基因组三倍乘事件,且在65Mya茄科祖先又发生了一次特异性的全基因组三倍乘事件。两次全基因加倍都伴随了大量的基因丢失,并且丢失片段的分布频率类似一种几何分布,这说明基因丢失很可能是以一种随机的模式进行。利用基因组的同源结构和严格的共线基因搜索,研究得到了全基因组加倍产生的同源重复基因。其中番茄有最多的同源染色体片段(354)和重复基因对(4196),占其基因组的12.1%。以物种内、间的同源共线性信息为基础,研究构建以葡萄、咖啡、基因组为参考的同源联合比对图谱。基于基因组内、间同源基因的同义核酸替代速率(Ks)的分布,比较物种内在SCT时期的Ks值大小发现,番茄的Ks值最高(0.75);马铃薯的Ks值最小(0.65),是几个茄科物种中进化速率最慢的。以马铃薯Ks值和最新的化石证据为标准,研究对Ks的分布进行了矫正,并对各物种的分化时间进行了估算。发现在茄科中,辣椒最先分化产生于~29Mya;茄子紧随其后,产生于~24Mya;番茄和马铃薯的分化时间比较近,在~12Mya。研究生成了的跨越3个科的包含六个物种直系同源和旁系同源信息的联合比对列表,将为茄科物种基因组在结构、功能及进化上的相关研究提供广泛而有价值的资源。