番茄(Solanum lycopersicum)属自花授粉作物,从野生种驯化到现代栽培种,遗传背景已变得极为狭窄。而且基于不同的育种目标,通过人类不断地对优良性状聚合和定向选择,现代栽培种番茄已分化为差异显著的两大亚群,即加工番茄和鲜食番茄亚群。对于亚群而言,特别是加工工业用的番茄遗传背景更为狭窄,即使是传统的分子遗传标记(RFLP、SSR、ISSR、SCAR、In Del等)在不同类型材料间多态性也较为匮乏,从而严重阻碍了对其深入了解与研究。随着生物技术的快速发展,近些年开发出的单核苷酸多态性位点(SNP)不仅可覆盖动植物的全基因组,数量巨大、信息量广、通量高,而且随着SNP标记技术的日臻成熟和成本不断降低,SNP标记已成为深入研究基因组,特别是对遗传背景狭窄群体分析的一种有效手段。本研究针对我国加工番茄育种相对滞后,研究基础较为薄弱,产业亟需优良新品种的局面,基于加工番茄测序和重测序数据,开发了大量的加工番茄亚群多态性SNP标记,通过选取均匀分布基因组的SNP标记,重点对50多年来收集的3000多份加工番茄遗传资源的多样性和遗传背景进行了分析;结合表型性状,构建了我国加工番茄核心种质;探讨了结合低倍重测序和全基因组关联分析策略,深入挖掘了现有栽培种优异基因,获得了与部分重要农艺性状显著关联的位点。本研究为遗传背景狭窄群体构建核心种质、利用低倍重测序和全基因组关联分析策略深入挖掘现代栽培种核心种质潜在的优异基因奠定了一定的基础。主要研究结果如下:(1)基于已报道的加工番茄测序和部分重测序数据,开发了均匀分布于12条染色体之上的65个SNP标记,通过对50多年来收集的3026份加工番茄遗传资源SNP分型,确定了46个多态性SNP,其中41个为多态性丰富的常见SNP,5个为稀有SNP位点。这些SNP位点为开展加工番茄亚群遗传多样性研究奠定了良好基础。(2)基于SNP分型结果,对3026份加工番茄的遗传多样性和遗传背景进行了分析,明确了加工番茄主要是以E6203和M82两大类型代表性材料的遗传背景,与前人研究结果一致。同时,研究结果还表明,所收集的部分国外育种公司(美国太阳、亨氏等)材料的遗传背景较广,说明育种公司加工番茄资源具有较好的遗传多样性,是选育优良品种的基础。(3)结合3026份加工番茄的表型数据和SNP基因型数据,采用5种不同方法,初步构建了我国加工番茄的核心种质,并通过表型和基因型代表性评价,确定了Mstrat方法是构建加工番茄核心种质的最佳方法,首次构建了我国加工番茄核心种质。核心种质的构建,为我国加工番茄种质资源的研究和利用提供了捷径,也将为加工番茄相关研究和遗传改良与育种奠定一定的基础。(4)利用已完成的189份材料的全基因组低倍重测序(0.1×)数据,开发了海量SNP,结合田间表型鉴定结果,对部分重要农艺性状进行了全基因组关联分析,定位了与多个性状显著关联的SNP位点,部分位点与前人研究结果一致。结果表明,基于低倍重测序数据开发的SNP可用于遗传背景狭窄的加工番茄亚群的全基因组关联分析。