保护现有森林资源,开展术材形成分子调控机制和材性遗传改良是林木遗传育种工作的重要目标。本文就木材材性的改良主要从两方面开展,以期为林木培育新品种的推广利用提供理论参考。1.蔗糖合酶(Sucrose Synthase,SS)催化蔗糖代谢形成的UDPG为纤维素合成前体底物,对于木材形成至关重要。开展毛白杨蔗糖合酶PtSS基因的功能研究,对于解析PtSS基因家族成员在木材形成中的分子机制具有重要理论意义,对其他多年生木本植物SS基因家族的相关研究具有借鉴价值。本文采用RT-PCR方法,从毛白杨茎制备的cDNA中分离克隆了3个PtSS基因家族成员PtSS1.1、PtSS2.1和PtSS3.1,长度分别为2418 bp、2412 bp和2475bp,编码805、803和824个氨基酸,其编码蛋白分别与毛果杨PtrSS1.1、PtrSS2.2和PtrSS3.1同源性高达99%,且氨基酸序列包含蔗糖合成和糖基转移两个保守功能域。RT-qPCR分析表明,3个基因在各组织均有表达,以根和营养芽较高；脱水条件下PtSS1.1相对稳定表达,而PtSS2.1和PtSS3.1先急剧上调后下调。进一步构建了3个成员的正义表达载体,通过农杆菌介导遗传转化毛白杨TC1521系,经抗性筛选和PCR检测,共获得14株阳性转基因毛白杨株系。2.林木生长特性、木材的物理和化学性质在很大程度上影响了木材材性。本文选用了3个白杨杂种新品系(毅杨1号、毅杨2号和毅杨3号)与对照鲁毛50杨进行材性差异比较。实验选取河北峰峰、威县和山东冠县3个地区试验苗圃7年生无性系进行生长性状调查及峰峰地区6年生无性系进行材性物理和化学性质调查。方差分析结果表明：1)生长地点显著影响无性系生长性状。4个无性系在峰峰生长最快,冠县生长最慢。2)无性系间生长性状差异显著。毅杨1号在峰峰苗圃与对照和毅杨3号差异显著,与毅杨2号无差异,而在威县苗圃与毅杨2号和毅杨3号差异显著,与对照无差异。结合3个地区,毅杨1号材积生长量高于毅杨2号、对照和毅杨3号,毅杨2号与对照和毅杨3号差异显著。3)物理和化学性质上,纤维性状差异显著。毅杨1号纤维细长,长宽比最大(44.83),棕纤维素含量最高(77.35%),木素含量最低(19.72%),与其他3个无性系分别呈极显著、显著差异。综合材积生长量和木材纤维性状评价,毅杨1号表现最优,其后依次为对照、毅杨2号和毅杨3号。