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表观遗传修饰是指不涉及基因组DNA序列的改变、能够引起可遗传表型变异的遗传物质的改变,主要形式包括:DNA共价修饰、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA的调控。其中,基因组DNA甲基化是一种非常普遍的DNA共价修饰形式,在植物的生长发育过程中对基因的表达发挥着重要的调控作用,其作用机理正在被逐渐揭开。本研究以来自9个不同种源的毛白杨种质资源库432株不同基因型个体、毛白杨10个不同组织或器官以及银腺杨×毛白杨杂交子F1代群体552株不同基因型个体为材料,利用MSAP技术对其基因组DNA甲基化的遗传变异及其遗传效应进行研究。主要获得以下结论:1.毛白杨种质资源库432株不同基因型个体成熟木质部基因组DNA总甲基化相对水平（6.22%-22.40%,平均12.60±2.51%）高于未甲基化相对水平（6.19%-15.77%,平均 11.21±1.52%）,全甲基化相对水平（3.10%-15.10,平均 6.31 ± 1.79%）高于半甲基化相对水平（2.86%-12.87%,平均6.29± 1.75%）。10个不同组织或器官未甲基化相对水平均值为36.17%,高于其总甲基化相对水平的均值10.71%,并且全甲基化相对水平的均值（11.90%）高于半甲基化相对水平的均值（9.52%）。银腺杨×毛白杨杂交子F1代群体552株不同基因型个体成熟木质部基因组DNA总甲基化相对水平（26.58±4.40%）显著高于未甲基化相对水平（15.35±2.63%）,全甲基化相对水平（14.26±3.77%）高于半甲基化相对水平（12.32±2.08%）,甲基化类型不确定的相对水平分布范围为34.31%-71.78%,变异系数为9.60%,平均值为58.07±5.57%。毛白杨种质资源库和杂交子F1代群体成熟木质部基因组DNA甲基化位点存在显著差异,种质资源库DNA总甲基化相对水平低于杂交子F1代群体。种质资源库中河南种源毛白杨未甲基化相对水平最高（23.65%）,北京种源半甲基化相对水平（19.25%）和总甲基化相对水平（29.73%）最高,河北种源毛白杨表现出最高的全甲基化相对水平（15.47%）。北京（P<0.001）、河北（P<0.001）、山东（P<0.001）、河南（P=0.031）和安徽（P=0.016）种源内半甲基化相对水平和全甲基化相对水平差异显著,同时,北京（P<0.001）、河北（P<0.001）、山东（P<0.001）、山西（P<0.001）、安徽（P=0.002）和江苏（P=0.047）种源内总甲基化相对水平和未甲基化相对水平差异显著。2.毛白杨种质资源库表观遗传多样性（0.51±0.17）高于遗传多样性（0.12±0.10）,各种源遗传多样性指数分布在0.14±0.09（河北）到0.59±0.09（江苏）之间,各种源表观遗传多样性指数分布在0.49±0.17（河北）到0.63±0.07（江苏）。种源间遗传和表观遗传多样性差异显著（Kruskal-Wallis H test,P<0.001）,遗传分化和表观遗传分化的估算值分别为ΦST=0.073和ΦST=0.112,群体表观遗传结构可以划分为3个亚群体。3.毛白杨种质资源库432株不同基因型个体的9个表型性状基本符合正态分布且变异范围较大,表型性状之间存在一定的相关性。在考虑群体表观遗传结构和亲缘关系的条件下进行单标记关联分析,共获得1627个多态性MSAP标记与表型性状相关联,可解释表型变异率的1.00%（P=0.0459）到22.53%(P<10-5)。其中677个多态性MSAP标记与3个生长性状相关联,1083个多态性MSAP标记与6个木材品质性状相关联。所有关联的多态性MSAP标记中,有368个标记与两个或两个以上的表型性状相关联,133个标记同时与生长性状和木材品质性状相关联。银腺杨×毛白杨杂交子F1代群体552株不同基因型个体的9个表型性状基本符合正态分布且变异范围较大,表型性状之间存在一定的相关性,仅发现综纤维素含量与未甲基化相对水平呈显著负相关(rHC,Non=-0.052,P<0.05)。单标记关联分析共获得2616个多态性MSAP标记与表型性状相关联,对表型变异的贡献率处于1.79%（P=0.0016）至15.37%(P<10-4)之间。在所有关联标记中,有460个标记与两个或两个以上的表型性状关联,有20个标记既与生长性状相关联,同时还对木材品质相关性状的变异有贡献。4.利用MSAP标记最终确定的表观遗传连锁图谱（E-map）19个连锁群（LGI-LGXIX）共包含2463个多态性MSAP标记,每个连锁群上多态性MSAP标记的数目介于64～203个之间。连锁群覆盖毛白杨基因组总长度为2426.7cM,每个连锁群的遗传距离处于72.9～161.7cM之间。相邻两个标记之间的间隔最大为20.9cM,最小为0.001cM,平均值为1.1cM,距离大于10.0cM的7个间隔（Gap）分布于6个连锁群上;毛白杨表观遗传连锁图谱上表观等位位点（epiloci）在各连锁群上的分布极其不均匀。5.QTL分析共获得163个与表型性状相关的表观QTL（QTLepi）,对表型变异的贡献率介于0.1%到44.5%之间。与树高相关的QTLepi数目为25个,分布在8个连锁群上,对树高表型变异的贡献率范围在0.1%至15.7%之间;与地径相关的9个QTLepi分布在5个连锁群上,对地径表型变异的贡献率范围在0.5%至20.5%之间;与材积相关的26个QTLepi分布在10个连锁群上,对材积表型变异的贡献率范围在3.18%至10.9%之间;与纤维长相关的20个QTLepi分布在9个连锁群上,对纤维长表型变异的贡献率范围在1.7%至15.7%之间;与纤维宽相关的16个QTLepi分布在3个连锁群上,对纤维宽表型变异的贡献率范围在1.3%至12.5%之间;与微纤丝角相关的5个QTLepi分布在3个连锁群上,对微纤丝角表型变异的贡献率范围在2.7%至44.5%之间;与木质素含量相关的12个QTLepi分布在6个连锁群上,对木质素含量表型变异的贡献率范围在3.5%至9.7%之间;与α纤维素含量相关的31个QTLepi分布在10个连锁群上,对α纤维素含量表型变异的贡献率范围在1.1%至14.5%之间;与综纤维素含量相关的19个QTLepi分布在8个连锁群上,对综纤维素含量表型变异的贡献率范围在0.5%至18.6%之间。6.基因表达分析显示DNA胞嘧啶甲基化模式和甲基化位置均可以影响基因的表达,半甲基化的基因转录水平显著低于全甲基化和未甲基化的基因,启动子区域甲基化的基因转录水平低于基因内部甲基化的基因。重要关联多态性MSAP标记位点所在的蛋白编码基因涉及到众多的生物学过程且其表达受甲基化调控,重要木材品质相关基因在维管组织不同部位中、不同甲基化模式下转录水平差异显著,对表型变异表现出不同的遗传效应,表明基因表达的调控与甲基化模式具有一定的相关性