咖啡隶属于茜草科（Rubiaceae）咖啡属（Coffea）,是重要的多年生常绿经济作物。咖啡作为最重要的多年生经济作物之一,对许多发展中国家来说尤其重要。尽管咖啡属有多个物种,但用于商业生产的咖啡多依赖于其中两个物种,即:Coffea arabica和C.canephora。长期以来,相较于C.canephora,C.arabica制成的饮品口感更好,所以一直被用作重要的经济作物。Coffea arabica为埃塞俄比亚的本土作物,同时埃塞俄比亚也是该作物的遗传多样性中心,其在埃塞俄比亚不同的农业生态区已经有了长期的种植历史,该国也因此拥有了丰富的C.arabica种质资源。同时,作为埃塞俄比亚的主要农业商品,C.arabica的种植在种植者和政府的收入来源中发挥着重要作用。由于目前全球咖啡行业在很大程度上依赖于已经报道的仅具有有限遗传多样性的品种,所以挖掘咖啡种质资源的多样性对于全球咖啡行业的发展具有重大意义。目前,埃塞俄比亚已从不同的咖啡农业生态系统中收集了大量C.arabica品种,并将其保留在基因库中,品种数已超过5000个,其中大部分（代表所有咖啡种植区）保存在Choche基因库。然而由于缺乏足够的研究,截至目前,对于这些品种的了解仍十分有限,从而限制了这些品种的推广和应用。本研究主要评估来自埃塞俄比亚不同农业生态系统中代表品种的咖啡因含量变化、叶绿体基因组序列变化和全基因组DNA变异式样,为该重要的经济植物的高效利用及野生资源的保护提供依据。本研究主要结果如下:（1）高效液相色谱法测定C.arabica生咖啡豆中咖啡因含量。咖啡因是生咖啡豆中的重要化学成分,它可以提高人们的注意力。同时由于咖啡因会使咖啡饮品产生苦味,所以也会影响咖啡的质量。本研究利用高效液相色谱技术测定并分析了从Choche基因库中选取的136个的C.arabica生咖啡豆的咖啡因含量。标准咖啡因的校准曲线表现出良好的线性（r²>0.999）。以干物质计,样品中咖啡因的浓度为0.92-1.70%。方差分析显示,各种之间的咖啡因含量存在显著差异（p<0.05）。本研究同时测量了100颗生咖啡豆的重量,结果显示咖啡因含量与100颗生咖啡豆重量之间没有明显的线性关系。据此,我们建议在开发咖啡因含量较低的咖啡豆时,可以考虑这些品种中咖啡因含量的差异。本研究是对Choche基因库咖啡品种的咖啡因含量差异的首次尝试。此外,研究结果还揭示了Choche基因库中C.arabica品种的一些有价值的性状对未来品种改良方面将具有重要意义。（2）叶绿体基因组序列变异和多态性分子标记开发。为了开发用于遗传资源遗传多样性相关研究的多态性叶绿体DNA分子标记,本研究基于基因组重测序数据,组装出24个C.arabica的叶绿体全基因组,并筛选出叶绿体基因组中的多变区。这些叶绿体基因组序列的总长度从155,059到155,192bp不等。对24个叶绿体基因组注释发现了114个特有的基因,包括80个蛋白质编码,30个tRNA和4个rRNA基因。同时对24个叶绿体基因组序列进行比较分析,发现其序列变异水平低,仅发现了24个多态区。大多数（71%）的多变区域存在于非编码序列中,其中54%的变异为单碱基突变。同时还在accD,rpoA和ycf1基因中发现了3个非同义突变。利用这些多态性DNA片段序列进行聚类分析,发现大部分的咖啡品种聚类与其采集地一致。总的来说,本研究开发并验证的多态性DNA片段标记能够成为一种有用的资源用于鉴定这些品种并开展咖啡生物地理学相关研究。（3）Coffea arabica全基因组重测序。全基因组重测序是发现全基因组多态性的一种流行的测序方法。本研究对90个C.arabica品种全基因组变异模式进行了分析,发现1104万个DNA多态性位点,其中包括9,743,804个SNP位点、794,963个插入及545,345个缺失。这些变异在基因组中的分布并不均匀,在NC₀39900.1染色体中检测到的突变最多（1,295,940个）。此外,大多数SNP存在于基因间区及基因的上下游区域。结果显示在蛋白质编码序列中共检测到3,958,067个SNP。利用编码序列3,958,067个SNP位点对这些品种进行聚类分析,发现其表现出明显的地理相关性。这一结果表明,这些SNP可以很好地当作遗传标记来进行相关研究,如遗传多样性、全基因组关联分析、驯化史及系统发育分析等。此外,所鉴定出的标记还可以推进育种工作,开发具有理想性状的品种。