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楸树（Catalpa bungei C.A.Mey.）在我国分布十分广泛拥有丰富的种质资源和遗传变异，存在大量的等位位点和等位基因，适合用于开展楸树数量性状相关基因的 SNP发现和群体遗传学研究。木质素则是影响材性性状的重要生物质，通过调节木质素合成中关键酶的表达，可以改变木质素的含量或单体组成，进而影响材性形状，以满足林木用材需要，提高应用效率。本研究以楸树无性系为材料，将木质素合成途径中的3个关键酶基因（PAL、CAD、4CL）作为候选基因，筛选与木质素合成关联的功能 SNP标记，为后续发掘一批在楸树自然群体中具有育种价值的功能 SNP位点及建立林木木材品质优异新种质的早期筛选与鉴定技术体系提供基础，以便能够高效的利用种质资源，帮助以后在常规育种或分子育种过程中对种质资源有目的的聚合或转移，通过分子设计对材性性状进行遗传改良以提高育种效率。 本研究主要内容包括：⑴对Cb4CL、CbCAD和CbPAL等3个基因进行克隆检测，每个基因内部含有完整的开放阅读框架，大小分别为1644bp、996bp、1674bp，可编码氨基酸长度分别为547、331、557个。对候选基因的DNA进行内含子扩增，其中Cb4CL基因总长4431bp，包含6个外显子和5个内含子，CbCAD基因总长2199bp，包含5个外显子和4个内含子，CbPAL基因含1个外显子。⑵对Pilodyn值存在显著差异的4个同一生长周期的无性系进行候选基因的表达分析，通过对比4个无性系的各组织候选基因的表达结果，Cb4CL基因在7080的木质部和韧皮部的表达量均为最高；CbCAD基因在7080的叶片和韧皮部的表达量均为最高，在004-1的木质部的表达量最高；CbPAL基因在004-1的叶片和韧皮部的表达量均为最高，在7080的木质部的表达量最高。⑶对3个候选基因进行单核苷多态性分析时，共获得198个SNPs标记。对核苷酸多样性水平分析结果为，SNPs的突变类型中转换（A?G，T?C）有147个，颠换（A?C，A?T，G?C，G?T）有51个；在编码区域中存在70个SNPs，其中同义突变有45个，错义突变有25个，没有无义突变；总体核苷酸水平多样性θW和π分别为0.0054和0.00485，具有中等程度的核苷酸多样性；进化的中性检测结果显示CbPAL的Tajima’s D值显著负相关；3个候选基因的SNP连锁不平衡显示它们在基因内连锁不平衡程度快速衰退。⑷对SNPs构建单倍型域筛选了10个htSNPs，利用SNapShot对304个楸树无性系进行基因分型。SNP5位于Cb4CL基因序列的第2499个碱基位点，基因型为G/A，密码子由原来的GAC突变为AAC，导致了Cb4CL基因编码的氨基酸链第430个氨基酸发生突变，由原来的天冬氨酸（Asp）突变为丝氨酸（Ser），基因分型后等位基因G、A的等位基因频率分别为0.926、0.074，基因型GG、AA、GA的频率分别为0.917、0.066、0.017。