杂交育种一直是桉树遗传改良的重要手段。然而，因为对桉树种间杂交时不同性状的遗传机制、变异特性缺乏深入了解，影响了育种效率的提高。本研究以我国华南地区的重要人工林树种尾叶桉、粗皮桉、细叶桉及其它们的杂交种为研究材料，研究它们叶片、果实、树皮等重要的形态性状在亲本和子代间的遗传变异规律、叶片性状的遗传机制等，同时，研究杂交种亲本和子代叶片近红外光谱特性及其用于遗传特征研究的可靠性，为桉树杂交育种理论的发展、桉树杂交种精准配制的实现进行探索。研究的主要结果如下:　　(1)在叶片性状方面，作为亲本的尾叶桉、粗皮桉和细叶桉之间，无论是树叶的质量性状还是数量性状都具有显著的差异(P＜0.05)，但均表现出尾叶桉和粗皮桉相似度高，与细叶桉的差异大的特点，与这3个树种间的亲缘关系特点一致。在以粗皮桉为父本杂交种（尾粗桉、细粗桉）中，叶片性状大多与父本无显著差异（P＞0.05），和母本差异显著(P＜0.05)，使其叶片总体上与粗皮桉相似;而尾叶桉和细叶桉间的杂交种（尾细桉、细尾桉）的主要特征来自尾叶桉，但质量、数量性状都出现较高频率的超亲现象。主成分分析表明，叶长宽比、形状因子、叶正反面色差、叶面革质可作为桉树及其杂种的主要区别性状。　　(2)叶片所有性状的狭义遗传力和广义遗传力之间差别较大，即叶片性状的遗传都受父母本交互作用影响。其中，叶长宽比、叶柄长、叶色和革质的遗传主要受母本影响，叶面积、叶长、叶周长的遗传主要受父本影响。而叶片朝向、叶柄形状、叶尖性状的遗传受环境影响较大。　　(3)在果实性状方面，3个亲本树种都具有各自独特的性状，差异较为明显。尾粗桉、尾细桉、细粗桉、细尾桉在多数质量性状方面都是处于父母本中间型，只是在多数数量性状中尾粗桉与父本高度相似，尾细桉略高于双亲表现，细粗桉、细尾桉都只是在果实纵径和横径方面超亲优势明显。在尾叶桉和细叶桉的正反交组合中，父母本的调换只对子代果实的大小和果梗的长短是有较大影响。同时在杂种家系内，果实各性状表现差异比较大，说明果实大小的遗传受到父母本相互作用的影响。　　(4)在树皮性状方面，以粗皮桉为亲本的杂交子代，其性状表现多与粗皮桉一致。尾叶桉和细叶桉杂交子代性状表现与尾叶桉一致，亲本对调对于树皮性状的遗传没有影响。各杂种家系内树皮性状表现较为一致，说明树皮性状的遗传较为稳定。另外，树皮脱落方式和宿存皮质地两个性状是紧密相关的。　　(5)NIRs信息可以正确反映不同基因型的遗传信息，成功用于桉树杂交种和纯种定性判别，因此也可以用于林木基因流的评估。结合SIMCA和PLS-DA两种模式用于桉树杂交种判别，对于辅助桉树的遗传改良更有意义。　　综上所述，桉树及其杂交种在叶片、果实性状间的变异较为丰富，但是树皮性状间的变异较小。根据不同的杂交组合类型，各性状会表现出不同的遗传特性。所以在进行定向育种改良时，应根据不同的杂交类型制定不同的交配策略。这些规律的应用，可减少育种随机性、提高育种效率，对桉树定向育种具有重要意义。另外，近红外光谱技术可以作为够更加快速、准确的研究育种材料遗传关系的工具。