上世纪七十年代Ohno提出的基因倍增理论认为基因在功能多样化之前，必需先发生基因倍增，基因倍增在生物进化过程中的重要性甚至超过突变与自然选择。基因倍增指含有基因的DNA片断(一段序列、整条染色体甚至整个基因组)在基因组中增加一个或多个拷贝的过程。绝大多数倍增基因很快假基因化失活，少数通过突变产生功能分歧，是基因组生成新的功能基因、进化出新物种的主要机制。基因倍增有两种模式：连续基因倍增和大规模基因倍增，两种基因倍增过程均产生大量基因家族。 在2R模型的基础上，提出了mR+C模型描述脊椎动物的基因倍增过程，即m次的大规模基因倍增加上连续基因倍增。但是基因倍增的过程具有较高的复杂性，如此简单的模型并不能全面反映基因倍增过程。为了清楚的认识植物基因倍增过程，本文采用新的数据和方法研究拟南芥基因组的基因倍增过程，通过分析连续基因倍增和大规模基因倍增的存在比例和同义置换率分布，并估计大规模倍增后基因丢失情况，揭示拟南芥基因倍增特征；并基于寻找到的大规模基因倍增片段，构建拟南芥基因倍增片段图谱数据库；在拟南芥基因倍增数据支撑下，基于粗略倍增模型mR+C细化基因倍增的每个细节，得到拟南芥具体的基因倍增模型，并将该模型应用于拟南芥的基因倍增的描述，模拟拟南芥基因倍增的全过程，揭示拟南芥基因倍增的详细过程和倍增后基因的丢失过程，并评估大规模基因倍增和连续基因倍增模式对于拟南芥基因组进化的作用。