马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球仅次于水稻和小麦的第三大主粮作物。我国是世界最大的马铃薯生产国和消费国,马铃薯产业事关我国粮食安全、精准扶贫和广大主产区的经济社会稳定发展。龙葵素是茄科和百合科植物普遍含有的一类有毒物质。薯肉龙葵素含量降低是马铃薯驯化的最重要特征。近年来,龙葵素生物合成的通路已经基本研究清楚,然而,薯肉龙葵素含量相关的驯化和代谢调控基因研究较少。本研究利用二倍体马铃薯自然群体和F₂分离群体对薯肉龙葵素的驯化和遗传进行了分析与探索。借助于生物信息学、遗传学和分子生物学等,在一号染色体ERF基因簇内挖掘出了一个新的马铃薯薯肉龙葵素的驯化基因ERF9,定位了两个新的薯肉龙葵素相关的遗传位点q STR2和q STR8。本文结果将有助于解析薯肉龙葵素驯化和遗传的分子机制,为野生资源的应用和新品种培育提供理论基础。全文的主要结果如下:1)对317份二倍体马铃薯种质资源的薯皮和薯肉龙葵素含量定量分析,显示栽培种和野生种的薯皮以及绝大多数野生种薯肉中都含有极高水平的龙葵素,且在类群内龙葵素的含量水平分布范围较广。栽培种薯肉中的龙葵素含量非常低,而且含量水平集中在100 mg/kg FW以下,薯肉表现出明显的龙葵素驯化特性。2)对RH各组织的龙葵素含量定量分析结果显示,龙葵素含量的高低顺序为雌蕊、嫩叶、雄蕊、老叶、薯皮、匍匐茎、根、茎和薯肉。从龙葵素成分来看,地上部组织以α-茄碱为主,地下部组织是α-茄碱和α-卡茄碱且二者比例为0.9².1。3)通过对地方栽培种（landrace）和近缘野生种（candolleanum）类群的GWAS分析和驯化选择分析,检测到龙葵素含量的关联信号和驯化信号重叠,并且位于1号染色体的ERF基因簇区域。对ERF基因簇的10个基因在栽培品种RH各组织以及类群landrace和candolleanum薯肉组织中的表达模式分析,发现候选驯化基因ERF9是一个薯肉龙葵素代谢的负调控因子,单倍型分析显示ERF9具有强烈的驯化选择性特征。4)本研究构建了马铃薯基因过表达和CRISPR/Cas9基因敲除的转化载体,建立起毛状根遗传转化系统,通过转基因分析,证实了驯化基因ERF9与龙葵素合成呈负调控。5)探索性地以二倍体马铃薯栽培种S.tuberosum clone E和野生种S.chacoense clone34-28为亲本,构建了薯肉龙葵素含量分离的F₂群体,通过连续三年的重复试验,并进行重测序和QTL-seq分析,重复定位出2号和8号染色体上的新的数量性状遗传位点,即q STR2（ch02:27.0³2.3 Mb）和q STR8（ch08:3.5⁶.3 Mb）。通过转录组分析,预测q STR8区间内的转录因子在薯肉龙葵素合成调控中发挥重要作用。新发现的q STR2和q STR8遗传位点将有助于解析带有chacoense遗传背景的马铃薯薯肉龙葵素代谢调控的解析,以及马铃薯育种的分子标记开发与应用。