为引领我国杨树和柳树领域科技发展的重要方向，促进杨树和柳树科技创新，推动杨树柳树产业发展，助力生态文明和美丽中国建设，受中国林学会委托，中国林学会杨树专业委员会开展了2025年杨树和柳树领域十大前沿热点研究。经面向全国广泛征集、领域权威专家研讨、公开征求意见以及分会常务委员会审议，最终梳理形成了“2025年杨树和柳树领域十大前沿热点”，现公布如下。

泛基因组与多维组学协同解析杨树和柳树环境适应的遗传机制

通过构建杨树和柳树高质量泛基因组图谱，全面解析结构变异等遗传多样性特征，并整合转录组、表观组等多维组学数据，系统挖掘响应环境胁迫的关键基因及调控元件，解析“变异–调控–表型”关联网络，为精准抗逆育种提供关键分子靶点。

杨树高效无痕基因编辑技术

外源DNA（包括编辑系统所需的CRISPR/Cas)在基因组的留存所导致的转基因生物安全监管问题，制约杨树基因工程育种应用。此外，杨树漫长的幼年期使通过常规育种去掉外源DNA元件变得困难。采用基因共编辑、DNA诱导删除等策略在杨树中成功实现基因编辑和精准移除外源DNA，克服了DNA残留所带来的安全监管问题，为林木的分子设计育种提供解决方案。

杨树应对非生物胁迫的表观调控机制

解析杨树感知盐碱胁迫的信号级联，揭示泛素化介导的蛋白稳态与mRNA剪接协同的调控机制，阐明杨树等木本植物在转录后水平精准调控离子通道活性以维持细胞稳态的响应模式，为林木抗逆性状的设计育种开辟新路径。

基于免疫诱抗与微生物组工程的植物绿色防控

通过外源生物或化学物质激活植物自身免疫系统，以及调控植物-微生物互作网络（微生物组工程），重塑植物根际、叶际或内生微生物生态，构建"植物-微生物-环境"三位一体的协同防御体系，实现从"被动治疗"向"主动预防"的绿色防控范式转变。

气候变化下杨树碳氮水耦合生理机制与基因型-环境精准适配

深入解析不同派系杨树碳-氮-水耦合循环对杨树生长与抗逆的调控机制，量化不同基因型杨树根系构型与地上部性状在应对环境胁迫时的表型可塑性与遗传稳定性差异，揭示基因型×环境互作驱动的适应性进化机制。构建以“水肥协同、适地适树”为核心的杨树人工林精准栽培模式，为提升杨树人工林气候韧性与生产力提供理论依据。

杨树木材品质调控机制解析

木质部的导管、木纤维形态特征及其次生细胞壁合成直接决定木材品质。通过解析杨树导管、木纤维细胞分化及细胞壁木质化进程的关键调控因子，明确木材形成过程中激素及转录因子介导的木质部细胞分化调控机制，为定向改良木材品质性状提供了全新的分子设计靶点与技术支撑。

基于生物质功能结构设计高性能储能材料

杨树等生物质独特多级微纳结构和高效物质传递机能，针对下一代储能器件对电极材料在结构稳定性、离子传输效率及界面反应动力学等方面的高要求，通过可控热解、自组装等技术，创制具有仿生优化离子通道和高机械稳定性的碳基电极骨架，构建高活性、高稳定性的储能界面，旨在实现林业生物质资源从“天然结构”向“高性能仿生功能结构”的智能转化。

杨柳性别决定生物学基础与飞絮源头治理

针对杨柳雌株飞絮污染这一社会广泛关注的问题，聚焦杨柳性别决定基因的鉴定，解析性别决定基因如何通过激素信号调控花器官发育。基于此开发早期性别鉴定标记，在苗期可以精准鉴定雌雄株。进一步明确杨柳雌雄决定基因影响植株抗性和生长机制，并利用基因编辑精准调控关键基因，创制“雄性化”或“雌雄不育”新种质，实现生态与经济效益统一的杨柳新品种创制。

杨树杂种优势与倍性育种技术创新

通过杨树派间和派内种间杂交，利用杂种优势筛选生长、抗逆、材性显著改良的子代，并确定最佳亲本组合。通过配子和体细胞染色体加倍方法建立高效的杨树多倍体诱导体系，实现高效倍性育种。通过优化单倍体诱导效率，规模化获得单倍体并通过染色体加倍获得纯合二倍体，筛选具有育种潜力的优良个体，显著缩短纯系育种周期。

杨树全基因组关联和基因组选择建模预测

杨树是我国重要的用材树种，如何缩短杨树育种周期、加速改良进程是当前杨树传改良亟待解决的关键问题。系统开展全基因组关联和基因组选择建模预测等研究，揭示杨树生长、材性等重要经济性状的遗传基础，建立多世代美洲黑杨基因组选择育种体系。整合各性状基因组预测结果，筛选出适用于不同育种目标的优良子代和骨干亲本，实现杨树多世代持续改良。