甘薯(Ipomoea batatas(L．)Lam．)是世界上位列第七位，仅次于小麦，水稻，玉米，马铃薯，大麦和木薯的重要农作物，但该作物的遗传研究却非常少。首先，保存于国际马铃薯中心(CIP)的甘薯种质资源需要有效的遗传工具去鉴别和评价。另外许多甘薯的基础的问题仍不清楚，如甘薯的起源和驯化的确切中心，该种的祖先种，甘薯是同源多倍体还是异源多倍体，南太平洋群岛的甘薯来源等。为了解决以上问题，我们构建了一套高信息量且易于鉴别的表达序列标签(EST)-简单重复序列(SSR)分子标记。EST微卫星标记是从甘薯的根和芽的表达序列标签中分离而来。共设计了25对SSR引物，对他们进行了筛选和测试其多态性和可转移性。其中的10对引物显示高质量扩增，高多态性，被用于种质鉴定。9对引物从甘薯和I．trifida中都扩增出了产物，表明SSR的侧翼序列不仅在甘薯(6X)中是保守的，在其近源二倍体中也如此。这9对引物共检测出了66个多态的等位基因，平均每个基因座7.33个。等位基因片段大小从169bp到393bp.相似系数从0.74至0.96。这些EST-SSR多态值从0.4230至0.8718，平均为0.7145．实际杂合度(He)在9个基因座间变动很大，从0.30(IB-S18)至0.99(IB-S10)，平均为0.71。该EST-SSR分子标记被用于对保存于CIP的甘薯基因库中农家种的多样性分析。从南美洲(秘鲁，厄瓜多尔，委内瑞拉和哥伦比亚)，中美洲(墨西哥，尼加拉瓜，危地马拉和洪都拉斯)以及南太平洋群岛(巴布亚新几内亚，所罗门，汤加，斐济和库克)收集来的120个农家种进行多样性研究。总等位基因数和每个基因座的等位基因数在地区间分布是不均衡的。聚类分析揭示在中美洲和南太平洋群岛的基因池有很大遗传变异，远大于秘鲁-厄瓜多尔。而危地马拉的农家种与南太平洋群岛群组在一起。从EST-SSR研究结果表明：1，甘薯是种间杂交的异源六倍体。2，I．trifida很可能是六倍体甘薯起源的二倍体祖先种之一：3，中美洲应该是甘薯起源中心：4，中美洲甘薯应该是南太平洋群岛甘薯的主要来源而不是来自于秘鲁-厄瓜多尔：5，一少部分南太平洋群岛甘薯仍与秘鲁-厄瓜多尔种质群组在一起，暗示了可能存在象“Kumara”假说所说的从秘鲁到南太平洋群岛的史前人类传播。由此可见，EST-SSR可成功应用于甘薯的种质资源管理，如更直接估计功能基因的多态性，基因型鉴定，分类学进化关系的研究。由于复杂六倍体遗传背景和自交不亲和，使得甘薯基于有性杂交的传统育种非常困难。现代的遗传重组技术给甘薯的遗传改良带来希望。用根癌农杆菌转化甘薯开始于10年前，但高转化效率仍是主要的“瓶颈”问题。因此切需一个全新转化系统来提高转化芽的再生，且该方法应是快速而且基因型不依赖的。首先研究了一个重要的非洲主栽品种的胚状体途径的再生，该品种在转基因研究中被发现是难于诱导胚性愈伤组织的。诱导条件优化后，在含有激素4-FA的cv.Tanzania的胚性愈伤发生率可达50％。但这些胚性愈伤的再生为植株的频率却低于10％。我们又对8个中国主栽品种的转化效率进行研究，并试图通过胚状体途径再生转基因植株。用载有pSCL233质粒的根癌农杆菌菌株LBA4404，该质粒有人乳铁蛋白基因，转化甘薯。转化效率在基因型间有显著差异，从0％到69.35％。PCR确证是转基因。最后，我们成功建立了快速和高效率的根癌农杆菌转化甘薯的新体系。该方法的策略是用甘薯的带叶片的叶柄为外植体，基于转化的分化细胞(de novo)的器官发生途径再生转基因植株。用高毒性的根癌农杆菌菌株EHA105转化甘薯品种“Jewel”。该菌株内有双元载体pBIN20-D，构建了作为选择标记的nptⅡ基因和过量表达赖氨酸的dhdps-r1基因。转化后4-6周可获得转基因植株。PCR和Southern杂交表明两个基因都整合进甘薯基因组中。反转录PCR研究了nptⅡ基因的表达。所有转基因植株都存活了并移栽到温室。盆栽实验中观察到了正常的形态。显然，这个可在4-6周获得转基因植株，基于器官发生途径的转基因体系可以适用于遗传改良甘薯。对通过胚状体途径再生困难的品种更为有用。结合转基因植株的叶片抗性组培筛选方法，使大规模获得并筛选遗传改良的甘薯成为可能。