林业碳汇是指人们利用森林的储碳功能,通过实施造林和森林管理等措施,吸收固定大气中的二氧化碳并与碳汇交易相结合的活动。由于其在解决森林资源危机,降低大气中温室气体浓度,减缓全球气候变暖等方面发挥着重要作用,近年来引起了越来越多的关注。然而,对林业碳汇的研究,目前多集中在区域森林碳汇能力评价等方面,以增加碳汇为目标的林木选择育种和遗传改良的研究却相对缺乏。本研究以白桦双列杂交子代为试材,以配合力、育种值为主要指标,筛选了高固碳家系、亲本及子代,并对固碳相关基因进行初步研究,为今后白桦碳汇良种的选育、推广及高固碳人工林的营造等提供优良材料和理论依据。本研究首先对白桦双列杂交子代测定林进行胸径、生物量及碳含量的测定,得到了全林胸径、样木各器官(树干、树皮、树枝、树叶、树根)和全株的生物量、碳储量,并进行遗传变异分析；利用模型构建预测各家系的生物量和碳储量；同时以碳储量为选择目标,对家系和子代单株育种值和亲本的配合力进行分析,筛选出高固碳优良家系、单株及亲本；进而利用组织培养技术对优树进行无性扩繁,获得了6个1年生白桦幼苗无性系并对其生长量和光合参数进行测定；最后利用实时荧光定量PCR技术,测定不同白桦无性系间BpRBCSIA、BpRBCS3B、BpGO、BpRCA等基因相对表达量并结合光合参数进行相关性分析；以期获得具有高固碳能力的白桦。研究结果显示：1、不同白桦家系间胸径具有显著差异,胸径最大的6个家系依次为617、619、642、606、634、623。2、地下部分生物量和地下部分碳储量的遗传变异最大,而树高和含碳率的遗传变异则较小。含碳率在不同器官中的分配大小排序为树叶>树皮>树枝>树干>树根,而生物量与碳储量在不同器官中的分配相同,大小依次为树根>树干>树枝>树叶>树皮；3、立木全株生物量和碳储量的预测模型表达式分别为：B=0.6328D1.6155和C=0.30158D1.52880：4、以育种值和配合力为选优标准,筛选出优良家系617、619、642、606、643、634,优良单株50株,其中排在前5位的为637-3-13、617-3-1、617-1-11、617-2-12、620-2-15,优良亲本为8号,优良杂交组合为8×11、5×15、14×5、15×11：5、各无性系问BpRBCSIA、BpRBCS3B、BpGO、BpRCA等基因的相对表达量均存在显著差异,且BpRBCSIA与BpRBCS3B相关性较强,与光合参数Pn、CUE、Gs之间也存在着显著的正相关关系。