叉头框（forkhead box：Fox）基因编码一类转录因子家族。研究发现，许多后口生物都有该家族的成员，且其功能呈多样性，包括细胞增殖、胚胎发育、组织分化、参与应激抵抗和免疫调节等等。但对功能为何呈多样性，目前尚不清楚。不过近些年来，越来越多的微生物和模式生物的全基因组测序工作已经完成，产生了大量该家族的分子序列数据，这为我们从进化角度分析基因复制后的功能分化提供了一条有效途径。 鉴于该家族成员的功能使其可以用于动物标记辅助育种（MAS）及转基因，我们对基因家族的分子进化进行了两方面的研究并取得了一系列的研究结果。 其一，Fox基因家族结构域的分析我们对Fox基因家族结构域的保守性和功能多样性形成的原因从进化的角度进行了探讨。我们在前人研究的基础上，将研究的范围进一步地扩展，即所收集的序列除了后口生物的也包括了真菌生物的，如脑胞内原虫（E. cuniculi）、产甘油假丝酵母（Eremothecium gossypii）、酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）等，共计335个Fox基因的蛋白序列。依据这些序列构建了系统发育树，结果表明：①Fox基因家族存在26个亚家族；②在Fox基因家族进化过程中，基因的转换起了重要作用；③非同义突变与同义突变的比值表明，在Fox基因家族复制的过程中，快速的分化和纯化选择促使了不同的亚家族的形成及功能分化。此外，我们也通过SDPpred 预测与功能分化有关的氨基酸残基。这些残基中的部分特异性残基已经被近期的实验验证。 其二，FoxO 亚家族的进化选择与功能分化我们运用位点模型、枝位点模型从核酸水平对FoxO 亚家族进行了全面的选择压力分析。为了克服核酸水平估计的弊端，我们又采用了DIVERGE 程序从氨基酸水平进行分析。结果表明：基因的复制促使FoxO 亚家族形成了4个子家族，个别位点的正选择或宽松的纯化选择促使该家族成员的功能分化，随后的纯化选择将其功能固定。 显然，我们的研究对于了解Fox基因家族的功能及其多样性的成因奠定了一定的基础，对于进一步地研究动物Fox基因家族的结构、功能及在MAS和转基因等方面的应用具有一定的指导意义。