梨品种资源具有广泛的遗传变异,是形成不同性状表型的重要基础。为全面解析不同梨品种资源的遗传差异,筛选与重要性状关联的遗传变异和重要基因,服务于梨的分子育种,本研究利用基因组学研究手段,从梨的基因组DNA、叶绿体和线粒体DNA、以及表达序列变异等不同层面揭示了梨的遗传差异。第一,通过对312份砂梨品种资源的全基因组重测序,共获得1,273,308个SNP位点;基于梨的群体结构、主成分分析、进化树构建,揭示了砂梨群体具有两个亚群;同时利用连续3年的农艺性状检测数据,开展了全基因组关联分析（GWAS）,共获得12个农艺性状的显著关联位点,其中10个为果实品质相关性状,包括:果实形状、果肉颜色、果锈数量、果心位置、果柄基部膨大、棱沟、果柄姿态、单果重、果肉质地、石细胞数量;2个为生长发育相关性状,即果实成熟期和果实发育天数。并筛选了对关联位点染色体区域的候选基因。此外,发现对于砂梨群体的GWAS,考虑矩阵与主成分分析的混合线性模型是最合适的方法。第二,对5个主要栽培种的代表性品种开展转录组研究,包括‘丰水’（砂梨）、‘鸭梨’（白梨）、‘库尔勒香梨’（新疆梨）、‘南果梨’（秋子梨）、‘红茄’（西洋梨）。分别选取了果实发育过程中的七个关键时期,从坐果到采后的果实后熟时期,总共得到33,136个基因可以为读取片段所覆盖,绝大部分的基因簇表达模型展示出了稳定上升的趋势;根据果实成熟的类型,基因的表达模式具有显著的不同,即需要后熟的梨栽培品种在成熟期仍然活跃,具有较高比例的上调基因;非后熟品种的梨则在果实成熟时基因表达量逐渐降低。同时,发现了与石细胞、糖、酸、激素等相关的差异表达基因,共表达分析揭示了果实中乙烯合成与多酚氧化基因的直接互作,乙烯合成与乙烯受体相关基因的间接互作关系。此外,高度多态性的SNP位点揭示了东方梨与西洋梨之间的巨大差异。利用‘砀山酥梨’的12个不同组织的转录组组装,鉴定了 17,353个SSR位点,在众多SSR位点当中,两个的和三个的重复单元居多。开发合成了 194对EST-SSR引物,其中132对引物成功扩增,基于两个和三个重复单元的引物检测出311个位点,平均每个引物扩增位点数分别为2.88和2.86,利用多态性EST-SSR标记的50个扩增位点可以在相似性指数为0.62的时候将36个梨品种区分为两个大组,表明开发的EST-SSR引物可以用来进行梨的种质资源遗传分析。此外,对54个梨的EST-SSR开展了在蔷薇科其它物种的转移性研究,结果表明转移性最高的为苹果（转移率29.63%）,李、杏、梅、桃、樱桃、苹果、草莓、枇杷分别为9.26%,14.81%,11.11%,12.96%,5.56%,3.7%,12.96%,表明新开发的梨EST-SSR标记能够为探索蔷薇科物种的遗传关系、进化、比较基因组甚至基因渐渗提供变异检测手段。第三,组装梨的线粒体基因组,其大小为458,897bp,G+C含量为45.2%,注释线粒体具有开放阅读框的基因28个,包括15个电子传递复合物相关基因,1个编码内含子成熟酶基因,1个膜转运相关基因,5个细胞色素C的生物合成相关基因,此外,还有20个tRNA,3个rRNA、8个核糖体单元。线粒体基因组与其他物种的共线程度不一致,但在基因区域共线性更好;利用叶绿体和线粒体揭示129个梨栽培和野生资源的遗传变异,基于叶绿体的系统进化树表明西洋梨与东方梨具有很大的遗传差异,而且地理分布不同的相同品种也表现遗传差异;而线粒体的系统进化树主要反映了梨的遗传特征。在梨的线粒体和叶绿体中,除少数品种外,母系遗传是主要的遗传特征;根据变异率和随机重复序列的数量,推测梨线粒体基因组比叶绿体基因组多态性要低;线粒体基因的差异表达揭示了一个与梨后熟相关的tRNA。