家犬（Canis familiaris）是人类最早驯化的家养动物，历经两个驯化阶段形成了千差万别的四百多个品系。家犬丰富的遗传资源以及已公布的基因组序列，使其成为研究基因组进化、群体遗传分化、复杂性状分子基础、以及人工选择分子机制的重要模式生物。对家犬在驯化过程中发生的所有表观变化的遗传基础，一直是生命科学关注的重要问题，也是当今生物、农业科学研究的热点。　　 家犬具有许多区别于其野生祖先灰狼的特征，例如体重，毛色，行为特征等。当今的研究主要集中在家犬受人工选择作用形成的各种形态表型性状的分子基础，然而家犬行为特征的转变才是其适应人类社会的关键，可这种转变的遗传机制还不得而知，因而该研究也迫在眉睫。另外，家犬随人类迁徙到世界各地，遭遇并适应了千变万化的环境，故理应与人类一样，受到很多自然选择的作用，然而至今鲜有家犬所受自然选择作用的研究。本论文利用比较基因组学及群体基因组学方法挖掘家犬基因组中的人工选择与自然选择印记，研究探讨家犬起源与进化的遗传基础。　　 首先，我们利用比较基因学方法挖掘到459个在家犬进化枝上受达尔文正选择作用的基因，这些基因的人类直系同源基因在大脑相关组织中偏好表达。进一步分析这些基因的SNPs在家犬和灰狼之间的低群体分化程度及在灰狼基因组中的序列特征，揭示这些受正选择基因是在灰狼进化枝上发生了快速进化，而非人工驯化的产物，可能与灰狼的社会化行为相关，影响灰狼的种间交流能力，使之易于被驯化。进一步比较具有最高家犬遗传多样度的中国土狗群体与灰狼群体间的群体遗传差异，发现群体分化显著的基因虽与上述受正选择作用的基因鲜有重叠，却同样在大脑中偏好表达，且在控制复杂认知行为的新皮层中偏好最明显，揭示大脑偏好表达基因在家犬驯化过程中，倾向于在人工选择下发生快速进化，很可能由此促使了家犬在驯化初期社会化行为的转变，为行为等复杂性状的研究提供了范例。　　 其次，以特异适应高原极端环境的中国藏獒犬种为对象，通过分子系统学探讨藏獒的起源进化历史，并基于群体基因组学挖掘自然选择对藏獒基因组的雕塑印迹。结果表明，藏獒在不同时期从东亚独立迁徙至青藏高原，很可能是由考古学和遗传学证据共同支持的人类持续登陆青藏高原的迁徙过程导致的。进一步分析发现藏獒基因组中很多和缺氧反应相关的基因，与狼及其它家犬发生显著的群体分化，例如基因EPAS1，EDN1和ITPR2等。这些独特适应高原缺氧环境的遗传变异，为后续研究其高原适应遗传机制提供了可靠信息，并为研究家犬驯化过程中自然选择的作用力提供了范例。