雀麦属（Bromus L.）属于禾本科（Gramineae）雀麦族（Bromeae）,包含约150个物种,其中农用物种十余个。该属在分类学上颇受争议,尤其是扁穗组。扁穗雀麦（Bromus catharticus Vahl.）为雀麦属扁穗组中重要的冷季型一年生或越年生优质禾草,但由于缺乏基因数据导致其分子育种方面的研究滞后不前。因此,开发扁穗雀麦基因资源,挖掘其优异性状相关基因可以打破瓶颈,从而加快扁穗雀麦的育种进程。论文首次对扁穗雀麦组织器官发育,群体结构以及性状关联位点进行初步探索,利用高通量测序进行大规模转录组数据开发,对组织发育相关基因和代谢通路进行生物信息学分析,并基于大规模转录本开发扁穗雀麦EST-SSR分子标记,分析其遗传多样性和群体遗传结构,最后结合重要农艺性状进行关联分析,为雀麦属植物分子育种提供依据。1、转录组测序、组装和注释利用扁穗雀麦新品系的11个组织样本:浸泡24h的种子、萌发5d的种苗、萌发21d的幼苗、开花后8d和20d的种子、分蘖期的叶片、开花后8d的旗叶和倒二叶、分蘖期的茎秆、开花后8d和20d的茎秆进行转录组测序。平均检测到48945309 Raw reads,最终组装得到257773个Unigene,平均长度达到1129bp,其中193082（74.9%）个基因在至少一个生物信息数据库中匹配并注释。GO数据库中注释结果显示121098个Unigene被注释到56个GO class中,其中生物过程25个,细胞组成21个,分子功能10个。COG数据库显示160662个Unigene中44775个能很好的比对到NR数据库中并被分为25类。KEGG富集显示257773个Unigene中60321个基因根据它们涉及到的通路被分为5类,分别为新成代谢（28653）,细胞过程（2999）,生物系统（2131）,遗传信息处理（15144）和环境信息处理（1896）。2、发育相关基因分析对扁穗雀麦种子灌浆与萌发,旗叶和倒二叶发育,茎秆发育等过程进行差异基因分析发现,在种子灌浆（8-20 DAP）过程中有1316个上调,673个下调;在种子萌发（1-5 d）过程中有2463个上调,2173个下调,两个过程中有609个差异表达的基因相同,而且大多数上调和下调趋势恰好相反。叶片在不同发育时期的差异基因相对较少,与分蘖期叶片相比,灌浆期旗叶中有209个基因上调,446个基因下调;倒二叶中有377个基因上调,561个基因进行了下调。434个基因在两种叶片的发育中均起作用。茎秆的变化过程较为复杂,8 DAP的茎秆与分蘖期的茎秆相比有1989个基因上调,3323个基因下调;20 DAP的茎秆与8 DAP的茎秆相比有3025个基因上调,1804个基因下调。746个基因在分蘖至灌浆后期对茎秆生长发育均起作用。进一步探索各组织变化中差异表达基因所富集的代谢通路,发现这些基因与其对应组织的生长发育和生物功能有非常密切的联系。3、EST-SSR标记开发及多样性研究本研究共开发出37288个SSR标记并设计引物,占比最多的依次为三碱基,单碱基和二碱基重复类型。从设计好的EST-SSR引物中随机选择合成420对,对40份扁穗雀麦材料进行扩增,最终52对表现出较高的多态性,将其应用于遗传多样性和群体结构分析。结果显示40份扁穗雀麦平均遗传距离为0.298,处于中偏低水平的遗传多样性。UPGMA聚类和基于混合模型的STRUCTURE分析均将供试种质分为6类。多样性分析和AMOVA分析显示,地理来源为南美洲的材料与野生材料表现出较高的多样性。此外,基于育种状态和地理来源分组类群内部变异均高于类群间（Fst分别为0.021和0.112）,而基于STRUCTURE的亚群间变异高于亚群内（Fst=0.593）。对以上40分材料进行了表型评价,其平均欧氏距离为25.92,UPGMA聚类和PCA分析将所有材料分为了4类,各类组具有明显特征。结合表型和分子研究结果发现,遗传距离和表型距离之间的相关性达到0.677（P＜0.001）,而且标记和形态数据均与地理来源存在一定的相关性。4、标记性状关联分析为挖掘与重要农艺性状相关的变异位点,对农艺性状与分子标记进行LD分析和关联分析,发现152个EST-SSR标记间存在连锁不平衡,以40份扁穗雀麦的群体结构分析6个亚群的Q值作为协变量,累计发现108个标记位点与性状关联,一些标记同时与一个或多个性状关联,绝大部分性状与多个位点关联。