目的 分析美洲黑杨不同类群的表型和生理特点，对比不同取样策略构建的表型核心种质库的有效性和代表性，科学有效地保存和管理种质资源的表型多样性，为美洲黑杨种质资源的深入挖掘和利用提供科学依据，同时为其他物种表型核心种质库的构建提供参考。 方法 基于前期表型生理性状群体结构的分析结果对美洲黑杨种质资源进行分组，通过多重比较分析不同类群的21个表型和生理性状的特点。计算无性系间的欧氏距离，利用组间联接法对每个类群的个体进行聚类，分别采用随机取样、偏离度取样、位点优先取样和性状频率取样策略对无性系进行筛选，构建表型核心种质库，对比分析选择最佳的取样策略。在表型核心种质库的基础上通过添加种质使表型保留比例（RPR）达到100.00%构建表型优化核心种质库，通过比较核心种质库与原始种质库的均值、方差、极差、变异系数和RPR对其代表性和有效性进行评价。 结果 美洲黑杨Was种源个体的高生长量、叶片数和叶片养分含量较高；Iow和Que种源无性系的根系生长发达；Mis、Lou和Ten种源无性系的茎生长量、叶片形态和单叶生长量突出。通过性状频率取样策略构建的表型核心种质库用最少的种质代表了原始种质库的多样性信息，核心种质库的有效性优于随机取样、偏离度取样和位点优先取样策略构建的种质库，最终构建了包括27个种质的表型核心种质库，取样比例为10.47%，均值差异百分率（MD）、方差差异百分率（VD），极差符合率（CR）、变异系数变化率（VR）和RPR分别为0.00%、80.95%、100.00%、148.94%和90.85%。在核心种质库的基础上添加5个补充种质构建表型优化核心种质库，使RPR达到100.00%，其MD、VD、CR和VR分别为0.00%、71.43%、100.00%和142.19%。通过PCoA分析表明：表型核心种质库和优化核心种质库均具有良好的代表性。 结论 不同类群的美洲黑杨种质资源的根、茎、叶生长性状存在明显差异。通过性状频率取样策略构建的美洲黑杨表型核心种质库和优化核心种质库可以在保留原始种质多样性的基础上，较大限度的降低种质库的规模和冗余度，提高种质库表型变异水平，为有效保存、管理和利用美洲黑杨种质资源提供科学依据。

以美洲黑杨雄性花芽为材料,利用SMART技术构建全长cDNA文库。该库的滴度大于106 pfu·mL-1, 重组率达95%, 平均插入片段大小为1 kb左右,说明所构建的文库达到了用于目的基因分离筛选和表达的建库要求,为将来克隆与杨树花发育相关基因及研究其它树种花发育的分子机理奠定了基础。

与白杨派树种相比,黑杨派树种一直因组培再生困难而限制了其在林木基因工程研究中的应用。本文以欧美杨优良新品种——渤丰1号为试验材料,以其再生培养基中的植物生长调节剂配比、铜离子浓度、光照强度、卡那霉素选择压等方面为切入点开展研究,建立了渤丰1号杨高效组培再生体系。使用该再生体系时,外植体的分化率和生根率均达100%,叶片的平均分化芽数多达20个以上,组培苗移植成活率可达98%,40 mg·L-1卡那霉素可以抑制渤丰1号杨叶片的诱导与分化,20 mg·L-1卡那霉素可以抑制渤丰1号杨不定芽的生根;同时发现铜(Cu)元素是渤丰1号杨外植体分化再生的一个关键因素,增加Cu2+浓度能显著促进不定芽的诱导和分化。

In this study, the transgenic poplar (Populus × euramericana‘Guariento’) harboring five exogenous genes (SacB, Vgb, BtCry3A, OC-I and JERF36#) and the control plants were selected, comparing the wood property variation of 5-year-old trees, and trying to understand whether the transgenic of exogenous genes produce unintended effects. The results showed that the transgenic of exogenous genes caused a wide range of variation in non-target wood properties, the variations were found not only between transgenic and wild-type lines, but also among transgenic lines. Compared with the control, the transgenic lines, the contents of holocellulose and cellulose increased, the total lignin and acid soluble lignin decreased, the fiber length, the fiber width, the microfibril angle and the acid insoluble lignin varied uncertainly. It is concluded that the introduced exogenous gene could generate unintended effects on corresponding non-target target traits.

目的 评价转基因库安托杨可能引起的生态风险。 方法 利用PCR扩增研究外源基因水平转移情况，利用稀释平板法研究土壤中细菌、真菌和放线菌数量。 结果 电泳结果显示：林下杂草混合样品和土壤微生物DNA样品中均未出现目的基因片段。转基因株系和非转基因株系的非根际土壤中可培养的细菌、真菌和放线菌数量在杨树的不同生长期出现一定的变化，但是这种变化没有明显的规律。 结论 8年生转基因库安托杨未出现外源基因水平转移，也未对土壤微生物的数量产生显著影响。

着重论述了林木抗虫、抗病、抗除草剂、生殖发育调控、抗逆境、材性改良等转基因林木的研究进展,简述了转基因林木的应用现状,提出了林木基因工程现存的问题,并对该领域进行了展望。

利用美洲黑杨×青杨杂交三代谱系探索了木材密度、纤维长、纤维宽、纤维长宽比和微纤丝角等性状的遗传变异规律。结果表明:基本密度与纤维长受主基因的控制,表现为"质量-数量性状",其杂种优势明显且在F2代中继续存在;纤维宽与微纤丝角表现出较为典型的微效多基因控制的数量性状遗传特点;纤维宽与基本密度、纤维宽与纤维长宽比均为显著负相关;基本密度与纤维长和微纤丝角均为弱负相关,与纤维长宽比为弱正相关;纤维长和纤维宽、纤维长和纤维长宽比显著相关;而微纤丝角与纤维长、纤维宽和纤维长宽比之间不相关。

本研究利用13对SSR引物对120份(105份国外引进、15份我国新疆)欧洲黑杨基因资源进行了遗传多态性分析,共检测出171个等位基因,每个多态性位点检测到7～19个等位基因,平均为13.2,多态信息指数为0.396～0.909,平均为0.808;遗传距离为0～0.456 4。欧洲黑杨基因种源具有丰富的遗传多样性。通过UPGMA等类分析,将120份材料划分为8类,地理分布较近的材料基本聚在一起,表明遗传距离与地理距离相关性强。

以京2杨为研究对象,确定了影响其组培苗生长的关键因子及组培苗生长的最佳条件,并为其建立了稳定高效的再生体系。试验结果表明:京2杨组织培养的最适基本培养基为MS培养基,继代培养基和不定芽最佳生根培养基均为1 /2MS +NAA 0. 08 mg·L-1 + IBA 0. 08 mg·L-1 ;培养基中加入活性碳不利于京2杨生长;光周期对京2杨的生长影响较小,但光照强度和继代培养基pH值对其生长影响显著,最适光照强度为2 500 lx,最适pH值为6. 5;无菌苗叶片最佳不定芽诱导培养基为MS + BA 1. 0 mg·L-1 +NAA 0. 1 mg·L-1 ,叶柄最佳不定芽诱导培养基为MS +BA 1. 0 mg·L-1 +NAA 0. 2 mg·L-1。

以多菌种生物制浆工艺为基础,利用10个新选育的杨树无性系为材料,从基本密度、纤维形态、化学成分等方面探索杨树超短轮伐条材生物制浆可行性,结果表明:品种间条材材性差异明显,杨树超短轮伐条材的纤维形态、化学成分等制浆特性均能满足制浆造纸的需求;用1、2 a条材进行生物制浆完全可行,其得浆率为65. 0% ～7210% ,浆纸质量达国标阔叶木浆的Bk－C标准。