棉花是世界上重要的商业纤维作物之一,为纺织工业提供天然纤维原料。陆地棉（Gossypium hirsutum）是主要的四倍体栽培棉种,具有适应性强、产量高的优势,占世界棉花总产量的90%。解析陆地棉农艺性状形成的遗传基础,鉴定重要农艺性状关联位点并发掘优异基因是棉花精准育种的重要途径。短串联重复序列（Short tandem repeat,STR）一般由串联重复的1-6个核苷酸组成,是分子育种中广泛使用的分子标记。STR易于扩增,多态性高,其突变速率高于单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）,是基于SNP基因组关联分析的重要补充。与此同时,全基因组测序的普及和测序成本的下降使得基于群体重测序数据进行STR开发和关联分析成为可能。本研究基于911份陆地棉群体进行全基因组STR的鉴定和关联分析,主要结果如下:1.构建了陆地棉全基因组STR群体变异图谱。本研究整合911份陆地棉群体材料的重测序数据,鉴定出556,426个多态性STR位点,其在染色体上的分布密度为0.25个/Kb。STR在染色体上呈现非随机分布,98.61%的STR位于非编码区,36.71%的STR富集在转录起始位点2 Kb之内。多态性STR基序长度范围在11-108 bp之间（平均值:21 bp,中位数:19 bp）,其中69.08%的STR位点为双等位位点（Biallelic）。7,718个多态性STRs（命名为exonic STR）位于6,021个基因的外显子上,其中仅有5.88%的exonic STRs会造成基因的移码突变。此外,富集结果显示,含有exonic STRs的基因主要富集在基因表达调控、RNA代谢与合成调控、转录调控、核糖体生物发生和植物激素信号转导等通路或途径。2.基于STR鉴定了824个农艺性状关联位点。将STR作为分子标记进行全基因组关联分析（Genome-wide association study,GWAS）,共鉴定到824个与产量、纤维品质等农艺性状关联的STRs。相比SNP-GWAS,本研究鉴定到了491个性状关联新位点。例如与纤维长度显著关联的STR位点D06:54211118,其由GAACCA重复单元构成,位于GH＿D06G1697的外显子区域。相比于含有（GAACCA）4等位STR的材料,含有（GAACCA）5的材料中GH＿D06G1697基因的表达显著增高了43.95%(p＜1.4×10-5),纤维长度增加了1.96-4.83%(p＜3.5×10-2)。3.构建了Cotton STRDB变异数据库。基于STR在不同陆地棉品种的分型信息和关联分析结果,使用R语言Shiny构建了Cotton STRDB数据库（https://www.datanewlook.com/shiny/str/）。用户可以根据目标农艺性状或者感兴趣的染色体区域,在Cotton STRDB中搜索并获得相应的STR标记。其中STR标记信息主要包含了染色体物理位置坐标、参考序列、变异序列和农艺性状关联性等。此数据库为农艺性状的改良提供了重要的分析平台。综上所述,本研究利用911份棉花群体材料在全基因组水平上鉴定了多态性STRs,提出了基于STR进行全基因组关联分析及发掘优异基因策略——STR-GWAS,同时构建了Cotton STRDB数据分析平台,为进一步研究STR分子功能提供理论参考,为优异基因发掘与新品种培育提供了重要的技术支撑。