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日本落叶松（Larix kaempferi）原产日本,引入我国已有100多年的历史,与本土落叶松相比,具有适生范围广、早期速生、产量高、材质优良等特点,已迅速成为我国温带和北亚热带高山区主要纸浆用材树种。随着人们对纸和纸制品消费量的日益增长,培育出生长快、材质优、低木质素的造纸材新品种,已成为当前落叶松育种的首要目标。由于林木基因组大且生长及材质等重要经济性状多为数量性状,导致常规育种周期长、选择效率低。因关联分析不需要构建特殊的群体,且可同时对多个等位基因进行分析,定位精度高,已成为研究复杂数量性状等位基因变异的重要途径。本研究以15年生日本落叶松种源/家系试验林为研究对象,从中选取具有代表性的450个基因型个体作为关联群体,对9个材性相关的候选基因进行核苷酸多样性及连锁不平衡分析,在考虑群体结构影响的基础上,结合生长与材性等表型数据,进行性状与SNP基因型数据的关联分析,旨在寻找与生长及木材品质相关联的功能SNP标记位点,为日本落叶松分子标记辅助育种提供理论基础。主要研究结果如下:1、日本落叶松关联群体表型多样性研究结果显示,日本落叶松关联群体表型性状变异丰富,且多数性状的分离均呈正态分布。19个表型性状的平均变异系数为15.42%,变异幅度为3.57%-55.46%,其中材积（55.46%）变异最大,综纤维素含量（3.57%）变异最小。此外,4个生长性状的平均变异系数（28.55%）>17个木材物理性状平均变异系数（13.71%）>3个木材化学性状平均变异系数（4.78%）,说明日本落叶松生长和木材物理性状的变异较大,木材化学成分的遗传稳定性最高。19个表型性状间存在着不同程度的正/负相关关系。主成分分析结果表明,19个表型性状可简化为7个主成分,每个主成分中起决定作用的表型指标及贡献率的大小关系为,生长指标（20.408%）>纤维指标（15.783%）>微纤丝角和壁腔比（8.980%）>化学成分指标（8.353%和7.335%）>晚材率和基本密度（6.345%）>早材纤维宽（5.932%）。这7个主成分对变异的累积贡献率达73.1336%。2、日本落叶松关联群体的遗传多样性研究结果表明,利用20对SSR引物共检测到241个等位变异,平均每个SSR标记的等位变异为12个,变异范围为3-31个;Shannon多样性指数（I）的变异范围是0.445 2-2.912 9,平均为1.481 9;观察杂合度（Ho）和期望杂合度（He）的变异范围分别是0.119 2-0.896 7和0.189 4-0.919 9,平均为0.486 9和0.638 1;多态信息量（PIC）变化范围在0.183到0.914之间,平均为0.599。根据群体结构分析结果可将关联群体划分为3个类群。类群Ⅰ中的材料主要来源于日本本州岛中部地区长野县的浅间、伊娜、松本种源以及各个种子园;群Ⅱ中的材料主要来源于日本关东地区群马县的草津种源;类群Ⅲ的材料则主要来源于日本本州岛中部地区山梨县的富士种源以及各个种子园。3、日本落叶松材性候选基因的核苷酸多样性和连锁不平衡分析结果显示,6个参与木质素合成（PAL、CAD、C3H、CCR、COMT和CCoAOMT）、2个参与纤维素合成（SUS和Kor）的基因以及1个转录因子（MYB）的序列扩增总长度为26 061 bp,共筛选出1 170个SNP位点,SNP频率为1/22 bp。以获得的SNP位点为基础,对目标基因的核苷酸多样性及连锁不平衡特征进行分析,发现日本落叶松功能基因具有中等程度的核苷酸多样性（θw=0.011 29,πT=0.007 23）,各基因的非同义多样性与同义多样性比率(πnon-syn/πsyn)均小于1;对候选基因进行Tajima’D和Fu and Li’s F*和D*检验表明,除SUS基因的Tajima’D为正值外,其他基因的检验值均为负值,说明9个候选基因可能受到了不同程度的负向选择;日本落叶松功能基因的LD水平较低,且随着核苷酸序列长度的增加SNP连锁不平衡程度逐渐减弱,在700 bp左右时r2值快速降低到0.20以下,连锁不平衡程度在基因内部就已衰退,说明在日本落叶松中基于候选基因的关联分析是可行的。4、日本落叶松生长、材质性状与SNP标记的关联分析结果表明,共有22个SNP位点分布在CCR、COMT、Kor、PAL和MYB等5个基因中,分别与14个表型性状极显著关联。CCR基因中共有11个SNP位点分别与4个表型性状极显著相关（P≤0.01）,其中11个位点与胸径相关、9个位点与树高相关、3个位点与材积相关、6个位点与早材纤维长宽比相关,表型变异解释率的变化范围为2.16%-3.61%。COMT基因中有4个位点与表型性状相关,其中COMT338和COMT869与晚材壁腔比极显著相关,表型变异解释率分别为6.21%和3.08%;COMT1204与晚材纤维长极显著相关,表型变异解释率为2.49%;COMT594与树高极显著关联,表型变异解释率为2.65%。Kor基因中有4个SNP位点分别与木质素含量、晚材纤维宽、晚材纤维长宽比、晚材微纤丝角和胸径这5个表型性状极显著关联,表型变异解释率的变化范围为2.48%-5.91%。PAL基因内有2个SNP位点分别与8个表型性状极显著关联,表型变异解释率变化范围为3.38%-12.09%,其中PAL1352与晚材纤维宽和晚材纤维长宽比显著关联,PAL1365则与早材纤维宽、早材纤维长、早材纤维长宽比、早材微纤丝角、晚材壁腔比、晚材纤维长宽比以及综纤维素含量显著关联。MYB基因中发现1个同义突变位点与晚材壁腔比极显著相关,表型变异解释率为2.68%。