芝麻枯萎病是由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起的真菌性病害,对芝麻产量影响较大,是制约芝麻发展的主要病害之一。提高芝麻品种抗性,进而增加芝麻单产是芝麻育种工作的重要内容之一。挖掘抗病相关基因和开发抗病功能型分子标记是推动芝麻分子抗病育种研究的关键。近年来,大量研究表明在表型评价的基础上,应用全基因组学进行关联分析是鉴定和分离抗病基因的有效手段。本研究以124份芝麻品种为供试材料,在对其枯萎病抗性进行多年多点表型鉴定的基础上,结合全基因组SNP和INDEL标记对群体遗传多样性和其结构进行分析,以期通过全基因组关联分析策略定位与抗枯萎病表型关联的分子标记。主要研究结果如下：1.2010-2012年在平舆人工枯萎病圃、2011-2013年在原阳人工枯萎病圃分别对124份芝麻种质进行枯萎病抗性鉴定。结果表明：在6个环境条件下,共有10份材料连续表现为高感或感病,比例为8.06%；2份材料连续表现为高抗或抗病,比例为1.61%；未发现免疫材料。该结果显示我国芝麻种质抗枯萎病水平普遍偏低,高抗病(免疫)材料较为稀少。枯萎病抗性方差分析结果表明,除病情指数DI的基因型和环境差异达到显著水平外,病情指数DI的年份间、年份×环境互作差异均达到极显著水平。2.SNP、INDEL标记开发。根据位于芝麻抗/感材料转录组序列上的SNP和INDEL多态性位点,初步设计了443对SNP引物和87对INDEL引物。利用124份材料筛选,确定有效SNP引物234对和IDNEL引物50对,基因多样性平均值为0.355,变幅为0.009-0.745；PIC平均值为0.285,变幅为0.009～0.697；平均杂合度为0.03,变幅为0～0.263,主要分布在0～0.031。3.群体遗传结构分析。利用284对SNP/INDEL引物对124份种质进行了基因多样性分析。群体结构分析结果显示,124份芝麻材料共分为两大亚群：第一亚群包含114份,包括我国华中、华北、西北和东北及日本、韩国和泰国资源；第二亚群有10份,包括安徽(4份)、江西(4份)、浙江(1份)和云南(1份)；同时主成分分析将供试群体聚簇成明显的两大亚群,前两个主成分解释超过50%的基因型变异。群体结构和主成分分析结果均与UPGMA聚类结果吻合,进一步验证了芝麻群体存在两个亚群。4.芝麻枯萎病抗性关联分析。利用GLM-PCA和MLM-PCA+K两种模型对芝麻枯萎病抗性开展全基因组关联分析。两种模型同时检测到13个与枯萎病病情指数稳定显著关联的标记其中标记,SNP170、SNP234和SNP249至少在一半的环境条件下被检测到与枯萎病抗性稳定显著关联,关联可性度较高。