杨树是我国重要的速生工业用材树种和平原绿化造林树种。然而,雌雄异株植物杨树存在“雌株飘絮”和“雄株落粉”等问题,这在一定程度上影响杨树优良无性系品种在我国广大平原地区的推广造林工作。但有关杨树雄性不育分子遗传学的研究相对较少,其分子机理仍然知之甚少,严重限制杨树雄性不育无花粉型品种的选育进程。本研究利用泗洪县林场美洲黑杨×小叶杨F₁代群体中26个12年生雄性单株为试验材料,通过采集花枝、室内水培、花序形态观测、花粉量测定以及花粉电镜扫描观测等一系列试验,最后筛选出4个雄性不育单株。利用Illumina Nova Seq测序平台完成26个美洲黑杨×小叶杨F₁代雄性单株的全基因组重测序,通过生物信息学分析和统计学检验,筛选出与杨树雄性不育性状相关的SNP位点并预测相关基因,旨在为杨树雄性不育品种早期分子标记辅助选择提供遗传学理论依据。具体研究结果如下:（1）对26株美洲黑杨×小叶杨F₁代雄性单株花序形态观测发现,3月上旬雄柔荑花序向外伸展并下垂,至中旬,雄花序充分伸展,花期持续一周左右。可育单株在开花时有明显花粉撒出,而不育单株开花时未见花粉撒出。（2）杨树可育单株与不育单株花粉量测量结果表明,可育单株每30个花序的花粉量平均值为0.2270g,而不育单株的每30个花序的平均花粉量只有0.0020g,仅为可育单株花粉量的<1%,差异显著。（3）利用电镜扫描对不育单株与可育单株的花药内腔及花粉粒形态特征进行比较,发现可育单株花药腔内有较多正常发育的花粉粒,花粉粒呈球状、形状规则、表面无收缩或坍塌;而不可育单株花药腔内未见明显正常发育的花粉粒,花粉粒呈干瘪状,形状不规则。（4）对美洲黑杨×小叶杨F₁代群体中26个雄性单株进行全基因组重测序共获得780Gb测序数据,共计2,471,775,116条raw reads;经过质量控制后获得2,183,991,784条clean reads（88%）。（5）采用生物信息学方法对美洲黑杨×小叶杨F₁代26个雄性单株的DNA测序数据clean reads进行数据分析,共检测出29,956,271个遗传变异位点,其中27,617,103个变异位点为等位基因二态性,对这些位点进行进一步过滤,获得26个雄性单株间基因型存在差异的变异位点1,509,732个。（6）利用卡方检验,将上一步（5）获得的1,509,732个SNPs与可育/不可育性状进行关联分析,获得141个变异位点上的等位基因与雄性不育性状相关。（7）对141个变异位点进行基因注释并与植物雄性生殖基因数据库（Plant Male Reproduction Database,PMRD）中拟南芥相关基因进行同源序列比对,发现17个与雄性不育性状显著相关的基因。