Kể từ năm 1990, khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể gà đƣợc công bố lần đầu tiên, việc nghiên cứu DNA ty thể gà đã và đang đƣợc phát triển tƣơng đối rộng rãi với hàng nghìn trình tự đƣợc đăng ký trên GenBank. Trình tự hệ gen ty thể đã đƣợc sử dụng thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể gà trên thế giới. Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn về quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống gà. Dƣới đây là một vài nghiên cứu cụ thể đƣợc tiến hành trên một số loài thuộc bộ Gà
(Galliformes).
Trình tự toàn bộ hệ gen ty thể gà đã đƣợc Desjardins và Morais công bố năm 1990 [22]. Nó cho thấy có sự tƣơng đồng rất lớn khi so sánh với mtDNA của các động vật có xƣơng sống khác. Các gen mã hóa protein rất giống với các gen tƣơng ứng ở động vật có vú và lƣỡng cƣ, chúng đều sử dụng các mã di truyền giống nhau trong quá trình dịch mã. Guanine thƣờng vắng mặt ở vị trí thứ ba của các mã di truyền. Nhiều gen gối nhau và nhiều gen tận cùng với bộ ba kết thúc không hoàn chỉnh gồm toàn adenine.
Năm 2002, tổng số 539 nucleotide đầu tiên của vùng D-loop ty thể của 5 giống gà địa phƣơng (Gallus gallus domesticus) ở tỉnh Zhejiang (Trung Quốc) và gà White Leghorn đã đƣợc giải trình tự và so sánh với gà rừng đỏ
(Gallus gallus), gà rừng xám (Gallus sonneratii), gà rừng xanh (Gallus varius) và gà rừng Lafayettei (Gallus lafayettei) đã đƣợc đăng ký trên GenBank. Cây chủng loại phát sinh cho những mẫu gà này đã đƣợc xây dựng dựa trên trình tự của vùng D-loop. Kết quả cho thấy có 4 loài của chi Gallus
có những sự khác biệt rất lớn với nhau, gà nhà G. g. domesticus có quan hệ họ hàng gần gũi nhất với gà rừng đỏ ở Thái Lan và những vùng giáp với nƣớc này. Từ đó các nhà khoa học cho rằng gà nhà Trung Quốc có lẽ có dạng tổ tiên trong các khu vực này [49].
Ở Nhật Bản, có một nhóm gà chọi đặc biệt có tên là Shamo. Tuy nhiên, quá trình mở rộng khu phân bố của loại gà này ở Nhật Bản nhìn chung còn chƣa đƣợc biết rõ. Năm 2003, Komiyama và đtg [37] đã tiến hành nghiên cứu về tiến hóa ở mức phân tử của gà chọi để có đƣợc những đánh giá sâu hơn không chỉ về khởi nguồn tiến hóa của Shamo mà còn của cả văn hóa chọi gà. Trong nghiên cứu này đã sử dụng các mẫu máu của gà chọi từ 11 chủng
Shamo khác nhau. Tiếp đó, cây chủng loại phát sinh đƣợc xây dựng bằng việc sử dụng tổng số 42 trình tự vùng D-loop. Kết quả cho thấy gà Shamo đƣợc tách biệt rõ thành hai nhóm khác nhau: một nhóm gồm các mẫu từ đảo Okinawa và nhóm thứ hai gồm các mẫu từ Kyushu và Honshu. Điều đó có nghĩa là gà Shamo phải đƣợc mang vào Nhật Bản từ hai dạng tổ tiên khác nhau. Những điều tra về lịch sử của gà Shamo đã cho thấy những phân tích chủng loại phát sinh là phù hợp với quan điểm cho rằng gà Shamo có tổ tiên độc lập từ khu vực Đông Nam Á và lục địa Trung Quốc, nhƣng sau đó đã bị tạp giao ít nhiều về phƣơng diện địa lý.
Những con gà có tiếng gáy dài thƣờng đƣợc ƣa chuộng trên khắp thế giới và những ngƣời am hiểu vật nuôi đã giữ lại các giống gà có đặc điểm
này. Ở Nhật Bản có 3 giống gà Naganakidori rất đặc biệt đƣợc nuôi để phát triển tiếng gáy dài khác thƣờng tới trên 15 giây. Nhằm làm sáng tỏ quá trình thuần hóa và nguồn gốc phát sinh của chúng, năm 2004, vùng D-loop ty thể gà Naganakidori đã đƣợc giải trình tự. Các mẫu máu của 9 con gà có tiếng gáy dài và 74 con gà từ 11 giống gà địa phƣơng đã đƣợc thu thập. Dữ liệu về trình tự DNA của 2 loài gà rừng cũng đã đƣợc thu thập từ GenBank. Tiếp theo, cây chủng loại phát sinh đã đƣợc thiết lập, kết quả cho thấy cả 3 giống gà Naganakidori đều có tổ tiên chung từ gà chọi Shamo bất chấp việc chúng có nhiều đặc điểm khác nhau rõ rệt và thú vui nuôi gà có tiếng gáy dài có thể đã đƣợc đến trƣớc bởi thú chơi gà chọi. Hơn nữa, những chủng gà này lần đầu tiên tách biệt khỏi gà chọi ở đảo Okinawa, nơi có vị trí gần với miền Nam Trung Quốc và Đông Dƣơng hơn so với lục địa Nhật Bản (Honshu/ Kyushu). Điều này cho thấy rằng có thể tổ tiên của những con gà có tiếng gáy dài lần đầu tiên đƣợc mang vào lục địa Nhật Bản qua đảo Okinawa là những con gà chọi từ các khu vực xung quanh ở miền Nam Trung Quốc hoặc Đông Dƣơng [36].
Năm 2005, Nishibori và đtg (Nhật Bản) [48] đã xây dựng cây chủng loại phát sinh của các loài gà thuộc chi Gallus dựa trên phân tích trình tự D-loop ty thể và dùng nó để chứng minh cho giả thuyết rằng gà rừng đỏ (Red junglefowl - RJF) là tổ tiên trực tiếp của gà nhà. Vị trí chủng loại phát sinh của gà nhà và các loài gà khác thuộc chi Gallus là rất quan trọng khi có ý định gìn giữ và cải tiến các giống gà bằng chuyển gen từ hệ gen của các chủng hoang dã. Các phân tích chủng loại phát sinh dựa trên trình tự mtDNA đã khám phá ra rằng hai chủng gà rừng xám (GJF) là cùng một nhánh với gà rừng đỏ (RJF) và gà nhà và chỉ có một chủng gà rừng xám nằm ở vị trí xa hơn cùng với gà rừng Cyelon (CJF).
Quá trình thuần hóa của gà đƣợc tin rằng đã diễn ra ở Nam Á, đặc biệt là châu thổ Ấn Độ. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trƣớc đó lại không bao gồm
gà rừng đỏ Ấn Độ Gallus gallus murghi (RJF), do đó đã tạo ra một khoảng trống lớn về mối quan hệ di truyền với nhóm này. Tháng 6 năm 2008, Kanginakudru và đtg [34] đã công bố kết quả nghiên cứu bổ sung vấn đề này nhờ việc phân tích 76 mẫu gà Ấn Độ bao gồm 56 gà rừng đỏ G. g. murghi
(RJF), 16 gà nhà G. g. domesticus và 4 gà rừng xám G. sonneratii (GJF) có sử dụng cả các marker vi vệ tinh và trình tự vùng D-loop ty thể gà. Các nhà khoa học cũng đã so sánh trình tự vùng D-loop của các loại gà này với 779 trình tự thu thập đƣợc từ GenBank. Các kết quả chỉ ra rằng sự thuần hóa của gà đã diễn ra một cách độc lập trong các địa phƣơng khác nhau của châu Á trong đó có Ấn Độ. Các tác giả cũng đã phát hiện ra bằng chứng về sự thuần hóa của gà Ấn Độ từ G. g. spadiceus và G. g. gallus cũng nhƣ từ G. g. murghi, qua đó đã củng cố thêm các dữ liệu về nguồn gốc đa dạng của gà nhà Ấn Độ và các loại gà nhà khác.
Trƣớc đây có giả thuyết cho rằng gà đƣợc đƣa vào châu Mỹ bởi những nhà thám hiểm Tây Ban Nha hoặc Bồ Đào Nha vào khoảng năm 1500 sau Công nguyên. Một giả thuyết khác cho rằng gà đƣợc đƣa trực tiếp từ lục địa hoặc các đảo ở Đông Nam Á vào Nam Mỹ từ khoảng 3300 năm trƣớc. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây liên quan tới việc phân tích trình tự mtDNA gà từ các mẫu vật thời tiền sử đã góp phần làm sáng tỏ giả thuyết thứ ba cho rằng gà đƣợc đƣa vào Nam Mỹ từ quần đảo Polynesia [62].
Năm 2008, Muchadevi và đtg (Zimbawean) [46] khi nghiên cứu đa hình trình tự đoạn 440 bp vùng D-loop hệ gen ty thể của 283 mẫu gà thuộc 14 quần thể đã đề xuất rằng gà Zimbawean bắt nguồn từ hai khu vực là Đông Nam Á và Ấn Độ.
Cùng năm 2008, Razafindraibe và đtg [52] đã giải trình tự đoạn siêu biến I của vùng D-loop hệ gen ty thể 77 mẫu gà bản địa Madagascar. Khi so sánh với các trình tự tƣơng ứng của gà châu Phi và gà châu Á các tác giả đã kết luận rằng gà Madagascar có hai nguồn gốc tách biệt, trong đó có một dạng tổ tiên từ Indonesia.