芦笋（Asparagus officinalis L.）味道鲜美,营养丰富,具有一减二抗三降等多种保健功能,号称“蔬菜之王”,是深受消费者喜爱的营养保健型高档蔬菜。然而我国芦笋种质资源研究缺乏系统性,杂交亲本选配盲目性大,种质创新落后。因此,本研究在搜集国内外芦笋种质资源的基础上,从形态学和分子生物学两个方面对芦笋种质资源遗传多样性和重要农艺性状进行了分析评价,阐明其遗传背景,筛选优异种质,确定杂交育种选配的亲本,并运用多倍体诱导和转基因技术创制新种质。主要研究结果如下:1、通过主成分分析,第一至三主成分的方差贡献率分别为19.87%、15.38%、11.92%,茎粗、二级分枝数、一级分枝粗、鳞片宽、笋鳞片长度、笋粗和笋鲜重是芦笋形态分化的主要指标,也是芦笋选育种形态性状选择上关注的重点。基于形态性状的聚类分析在欧氏距离135.7时将46份芦笋种质分为A、B两大类,A类具有的形态特征:植株较高,第一分枝较高,二级分枝较少,主茎粗,一级分枝长,一级分枝以下鳞片数多,笋鳞片数多,B类则反之。2、构建并优化了芦笋ISSR反应体系,并分析ISSR遗传多样性,21条引物共扩增出227多态性条带,平均多态位点比率为82.01%,基因多样性指数（H）为0.243,Shannon指数（Ⅰ）为0.377。遗传相似性系数介于0.60和0.97之间,种质间遗传多样性较为丰富,具有较强杂交优势的种质组合有100对。基于ISSR的聚类分析将46份芦笋种质分为Pacific Challenger 2、A和B等3大类;而A类则分为purple passion、pacific purple和Al等3个亚类,Al种质主要来源于Walker Seed、Limseed、新西兰、加拿大和江西而形成一个紧凑的亚类。同样地,B类也分为Jingpurple NO.2、NJ1189、Pacific 2000和B1等4个亚类,B1种质主要来源于江西、山东、北京、荷兰、美国和意大利。然而分子水平遗传多样性与形态水平多样性无显著相关性。3、芦笋中的氮、磷、钾、钙、镁元素含量具有明显的器官差异性和品种差异性。不同芦笋种质嫩茎的营养品质亦存在明显差异,各营养品质指标变异程度不同,变异程度较大的为Se、芦丁、可溶性蛋白质、Fe、游离氨基酸,分别为47.62%、45.39%、37.79%、34.24%、32.46。在46份芦笋种质中,综合营养品质优异的种质是Pacific Purple、Backlim、JK106和Gijnlim;Fe含量高的种质是新世纪和82,Mn含量高的种质是京紫芦2号;Cu含量高的种质是Pacific Endeavour;Zn含量高的种质是TC;Se含量高的种质是冠军;Vc含量高的种质是京绿芦1号;可溶性糖含量高的种质是Backlim;可溶性蛋白含量高的种质是Gijnlim;游离氨基酸含量高的种质是JK104;芦丁含量高的种质是JK103。而芦笋种质的营养品质与遗传多样性无相关性。4、筛选出了 8份适合海南的耐热高产的种质:Jersey Supreme、Jersey giant asparagus、Grande、Atlas、97、NJ1123、UC157 和 JK102;在芦笋再生特性中,植株在8-14d时生长速度最快,而茎粗则是1-7d时增粗速度最快;具有优异再生特性的种质是 purplepassion、Jersey Knight、Backlim、井冈红、JK102、JK107 和 pacific purple。而芦笋种质的产量和再生特性均与遗传多样性无相关性。5、构建了芦笋多倍体诱导体系,在秋水仙素0.15%浓度下浸泡16h,芦笋种子多倍体诱导率可达31.05%。经鉴定获得了四倍体植株65株,与芦笋二倍体植株相比,芦笋四倍体植株气孔密度约为二倍体的气孔密度1/2,而四倍体的叶绿体数则比二倍体的多约1倍,气孔长宽比二倍体的略大,叶绿素A含量比二倍体植株多1倍,叶绿素B和叶绿素总量比二倍体植株多2倍,四倍体植株长势更好、更茂盛、色泽更深以及叶片更粗大。6、优化的芦笋遗传转化体系,预培养时间为2d,EHA105菌液浓度在波长600处的吸光值为0.6,菌液侵染胚状体的时间为10min,转置固体培养基上暗培养4d,AS浓度为200μmol/L,抗性胚状体转化率为21%。经PCR检测获得了 10株Hevein-like基因的转基因芦笋苗。