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棉花品种DNA指纹库的构建在棉花品种纯度与真实性鉴定、品种权登记保护、区试及审定品种质量监控等方面具有重要的应用价值，对理清我国主栽棉花品种的血缘关系、种质创新及新品种选育具有重要的指导意义。本论文研究目的是以SSR与SNP标记为技术手段，通过对从DNA快速提取方法、核心引物的筛选与综合评价、荧光多重PCR复合扩增体系与毛细管电泳检测平台、SNP芯片平台、KASP检测平台，品种真实性标准的研制、DNA指纹库的构建及数据库软件管理系统的开发等方面进行全面系统的研究。本论文形成如下研究结果: (1)以棉花干种子为材料，建立了一种单粒棉种DNA快速提取方法，相比以棉花幼苗叶片为材料的DNA提取法，降低实验成本的同时大大提高了工作效率。本方法不仅适用于常规聚丙烯酰胺凝胶电泳的SSR分析，也可以满足毛细管电泳检测平台、SNP芯片平台及KASP检测平台对高质量DNA的要求。 (2)采用分步筛选策略，对3299对候选引物进行综合评估，获得52对多态性高、稳定性好、分布于棉花26条染色体的SSR核心引物。采用核心引物组合法构建了96份来源于中国三大棉区的主栽棉花品种DNA指纹图谱。长江流域棉区品种间遗传差异最大，新疆棉区次之，黄河流域棉区最小，杂交种间的遗传差异大于常规种，来源于同一棉区的品种在一定程度上亲缘关系相近。 (3)结合多重PCR和五色荧光技术，研究分析了棉花品种各种SSR荧光峰型特点，杂交种杂合峰的表现形式，总结了荧光多重PCR组合建立的基本原则。并对多色荧光标记检测技术与常规聚丙烯酰胺凝胶电泳检测技术进行了比较研究，分析了各自的优缺点，探讨了两种检测技术结合使用的方式。 (4)基于毛细管电泳检测系统，构建了138份棉花主栽品种的DNA指纹数据库，并开发了数据库软件管理系统，实现了品种信息查询、品种比较、亲子鉴定、特异性鉴定及指纹图谱绘制五大功能。初步建立了高通量的棉花SSR指纹检测与数据分析平台，提出了不同品种间的差异判别标准。 (5)利用筛选评估获得的一套SNP标记对陆地棉品种进行了基因分型与遗传多样性分析，并与SSR标记的分析结果进行了比对。比对结果表明，单个SSR标记的鉴别能力强于SNP标记;相比SNP标记，SSR标记更易实现纯合稳定;SNP与SSR标记所反应的陆地棉遗传多样性整体水平几乎相同，而不同品种间的遗传相似度差异却非常大;基于SSR标记的聚类结果与地理来源有一定的相关性，而SNP标记的聚类结果与品种间的亲缘关系具有更好的吻合度。 (6)基于63K的棉花SNP芯片，利用代表性的材料进行了SNP位点的全基因组扫描，结合陆地棉TM-1全基因组物理图谱，筛选获得具有单拷贝特性的SNP标记，权衡考虑位点多态性、分型效果、亲本纯合率与杂交种杂合率等因素，形成了棉花品种DNA指纹库构建的核心SNP位点集合，并基于KASP技术开发了第一套适用于我国棉花杂交种纯度高通量检测的核心SNP组合。