木质素作为细胞壁三大主要成分之一,一方面对植物的机械支撑和水的运输起重要作用,另一方面,由于木质素与纤维素、半纤维素结合紧密,其阻碍了纤维素的工业化利用。杨树作为木本植物的模式生物,具有重大的生态价值和商业价值,虽然关于杨树中木质素方面的研究报道很多,但木质素的生物合成途径比较复杂,仍然没有研究的很透彻,而且采用CRISPR/Cas9技术来研究杨树木质素合成相关基因并不多,其必然会对杨树木质素的合成研究起积极推动作用。C3H属细胞色素P450类酶,是木质素生物合成途径中苯丙烷途径的限速酶,决定木质素单体的碳源流向,是木质素合成通路中非常重要的一个成分。本文以毛白杨为实验材料,将具有3个靶位点的双子叶Cas9载体（C3H3-DN）通过转基因技术导入到毛白杨体内,得到了C3H3基因敲除的植株,并对基因敲除植株的生长和生理特征进行了一系列分析。本研究为杨树木质素含量调控和杨树改良提供了一种新途径。主要结果如下:1.对C3H基因在六个具有代表性的物种中进行进化树分析,发现C3H基因在远古生物中近乎没有此基因。2.毛白杨中一共有4个C3H基因（C3H1、C3H2、C3H3和C3H4）,对这4个C3H基因在茎尖,叶片,木质部,韧皮部四个不同组织部位中的表达量进行了分析。发现C3H3基因在木质部中表达量最高,其余三个基因在四个不同部位中均有表达但表达量非常低。因而我们选择C3H3基因为基因敲除的靶基因。3.经过一系列梯度实验,在稳定的毛白杨再生体系基础上逐步完善了毛白杨遗传转化体系,选取的外植体为叶片和茎,侵染菌液最宜浓度OD₆₀₀为0.6左右,侵染时间为20 min。共培养最佳时间为3 d。在此基础上借助CRISPR/Cas9相关技术针对C3H3基因进行敲除,对得到的阳性植株进行突变位点检测,检测结果表明C3H3基因发生了基因突变,成功得到了C3H3基因突变体杨树。4.对野生型和突变体植株进行了生长趋势研究:发现突变体植株生长缓慢,在生长至约3 cm左右时即停止生长;对叶片表面细胞进行观察发现,突变体植株叶表皮细胞大小明显小于野生型。5.对野生型和突变体植株进行光合特征分析和激素测定,发现突变体植株的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率均低于野生型;激素测定发现,突变体植株的IAA含量明显高于野生型,而ABA含量低于野生型。6.对野生型和突变体植株的茎进行切片观察发现,突变体植株的木质化程度较低,而且导管细胞变形,次生壁增厚明显减弱。表明C3H3基因在杨树次生生长过程中起着至关重要的作用。