基因水平转移是一种能在不同物种间进行遗传信息交流的遗传方式。尽管突变和有性繁殖是真核生物产生变异的主要来源,但由水平转移机制获得的转移基因在真核生物中可具有重要的生物学功能。由苔类植物门、藓类植物门和角苔植物门组成的苔藓植物,是植物从水生过渡到陆生生活的关键类群之一,在绿色植物的演化历史中具有重要的进化地位。苔藓植物除了可附生在其它陆地植物的叶片和树干上,还能与细菌和真菌,特别是蓝细菌等微生物共生,具有产生基因水平转移的物理接触基础。藻苔（Takaia lepidozioidaes）是藓类植物门中最基部的物种之一,还兼有苔类植物的部分形态特征。藻苔多生长在海拔4000m以上的青藏高原,极端的高辐射、低氧、低温和短生长期（全年只有6至9月的无雪期）的环境也造就藻苔独特的形态特征和适应特性。因此,独特的进化地位、易与其它生物有物理接触的特点都为苔藓植物,特别是藻苔具有基因水平转移现象提供了可能性。本研究以新测序的生长在西藏嘎瓦龙冰川地区的藻苔的基因组蛋白序列为基础,综合相关数据库中的基因蛋白序列,通过开发检测基因水平转移pipeline、系统发育关系重建和树拓扑结构检验等分析方法,在基因组水平推测藻苔及在其它26个陆地植物基因组中存在的基因水平转移事件。主要结果如下:1、基于Python语言,在Linux环境下开发自动检测水平转移基因的pipeline（https://github.com/Chao-Z/Horizontalgenetransferproject）。通过 pipeline 的运行,可分别获得每一条查询蛋白在检测数据库中的HGTAI、HGT Index和HGT Identity值以及选用最大似然法构建的研究基因的系统发育关系。Pipeline具有易操作、易复制到其它项目中等特点。2、在藻苔基因组中发现4个特有的基因水平转移事件,共含有8个基因。其中有2个水平转移基因家族来自真菌,2个来自细菌。这8个基因都与酶活性功能有关,涉及的酶活性分别为 hydrolase activity（CCG018076.1,CCG018082.1;CCG006039.1,CCG010911.1,CCG018501.2,CCG019186.1）、oxidoreductase activity（CCG014580.2）和 aromatic prenyltransferase activity（CCG010144.1）。3、本研究还鉴定了 34个由水平转移机制获得的水平转移基因家族分布在藻苔和其它陆地植物中。有25个基因家族在苔藓植物、石松类和蕨类植物,以及种子植物基因组中都能检测到。在鉴定的38个水平转移事件中,藻苔、小立碗藓和拟南芥基因组共含有的水平转移基因分别为59、57和46个。这些转移基因在27个陆地植物基因组中的拷贝数在0到15之间,其中多为1至3个。此外,基因注释结果表明本研究发现的藻苔水平转移基因趋向于具有酶活性功能。4、通过对藻苔、小立碗藓和拟南芥基因组的对比研究发现,除小立碗藓水平转移的基因具有较少的内含子个数（P-value=0.04509）外,3个基因组中水平转移基因和非水平转移基因的GC含量和GC偏移（GC skew）、密码子使用偏好、以及含有内含子个数等结构特征均没有明显差异。推测可能经历了近4.5亿年的长期进化,水平转移的基因与受体基因组的基因己经逐渐趋同。同时利用多个不同环境下的藻苔RNA-Seq测序数据,研究结果表明水平转移基因的平均转录水平略高于非水平转移基因的转录。5、至少19%（6/32）的水平转移基因家族在陆地植物祖先中获得后,发生基因收缩事件。有25个水平转移基因家族在陆地植物主要支系上都得到了长期的保留。虽然陆地植物在长期进化历史中多次发生大规模的基因重复事件,但本研究发现几乎没有水平转移基因家族扩张的发生。在中性理论的前提假设下,本研究提出陆地植物基因水平转移后的命运假说,即基因发生水平转移后,通过相应的适应机制,基因能够在受体生物及其后代中长期保留,有部分转移基因则可能产生收缩,但这些转移基因很难发生扩张事件。本研究基于新开发的自动检测水平转移基因pipeline,在陆地植物祖先或其后代中共鉴定了 38个基因水平转移事件。通过本研究全面深入的分析,不仅对藻苔基因组进行了新的解析,而且加深了对水平转移基因在陆地植物中的结构特点和转录假说的认识,同时还提出了基因水平转移后的命运假说。