随着测序技术的飞速发展及其在各领域的广泛应用，当前已积累了大量不同物种的基因组数据。如何精确地从庞大基因组数据中挖掘出有价值的信息已逐渐成为了一个值得深入考虑的问题。在自然环境中，选择压力持续作用于作为遗传信息载体的基因组序列上，导致物种产生适应性进化以便能在多样的生态环境中生存繁殖。本论文针对经典模式生物酿酒酵母和大肠杆菌的适应性进化问题，分别从公共数据库中收集所有可用的基因组数据，在群体水平上从多个角度开展研究，以期获得新的发现。
　　文章第一部分主要围绕酿酒酵母群体基因组展开研究。首先，通过比较基因组和逻辑回归分析精确鉴定了其种内超级保守的基因组区域，通过功能分析揭示了超级保守序列参与了酸分泌、营养感受与转运等生物学通路，表明酿酒酵母通过高度保守的分子机制维持其强的酸胁迫适应能力和优异的营养感受与转运能力。然后，通过群体基因组重组分析发现，重组在环境适应性上可能发挥了重要的作用，并发现重组高频率(≥0.9)修复的基因显著富集在特定人类疾病相关的生物学通路中，同时也发现此类基因在进化上更为保守，表明同源重组在抵御特定疾病方面可能发挥了重要的作用。最后，通过泛基因组和复制子分析发现菌株特异基因在长度和GC含量方面均显著不同于核心基因和非必须基因，并发现核心基因主要富集了基本的生物过程，而菌株特异基因则主要富集了环境适应相关的生物过程，表明酿酒酵母可通过获取外源遗传物质来适应周围环境，也发现复制子上下游邻近基因中显著富集了特殊的生物功能。
　　文章第二部分基于数百个大肠杆菌的完整基因组序列开展泛基因组学分析，并进一步开展非必须基因与宿主来源的关联分析和基因组缩减分析。通过泛基因组分析，我们更为精确地鉴定了大肠杆菌的核心基因与非必须基因，这将为大肠杆菌基因组的进一步缩减提供理论指导。通过关联分析，我们发现群体密度感应系统可能在大肠杆菌与人宿主之间的和谐关系中发挥了重要的作用，也发现非人宿主菌株可能具有优越的外源基因整合能力，这将有助于对新环境的适应。这部分工作将为大肠杆菌基因组的进一步缩减提供有益参考，也为深入研究大肠杆菌与人宿主之间和谐共处的内在机制指明了方向。