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本论文以银腺杨无性系84K(Populus alba×P.glandulosa cv`84k’)非转基因植株、C3H(3-羟基对香豆酸)RNAi转基因植株和HCT(莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶)RNAi转基因植株为研究对象,利用单糖组分分析法、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法对杨木转基因前后细胞壁主要化学成分进行定性定量分析,研究细胞壁化学成分和纤维素结晶度的变化。利用光学显微镜观察转基因木材细胞及纤维形态的变化。利用纳米压痕技术测试木纤维细胞次生壁的纵向弹性模量和硬度,分析转基因杨木细胞壁微观力学性质变化规律。本论文主要得出以下结果:(1)非转基因杨木经转HCT基因后半纤维素含量增加8.07%,木质素含量降低9.41%;转C3H基因后半纤维素降低6.61%,纤维素含量增高10.64%。转HCT基因杨木和转C3H基因杨木的红外光谱特征峰峰高比I1507/I1425、I1596/I1425、I1507/I895、I1596/I895、I1507/I1745和I1596/I1745均略小于非转基因型,但无显著差异,幼龄转HCT基因杨木和转C3H基因杨木木质素含量相对非转基因杨木均稍有降低。非转基因杨木经转HCT基因和转C3H基因后纤维素结晶度指数降低。(2)非转基因杨木幼龄材的木纤维细胞直径、木纤维细胞腔径、木纤维细胞双倍壁厚、导管细胞直径、导管细胞腔径和导管细胞双倍壁厚分别为15.091μm,11.660μm,3.431μm,35.880μm,32.206μm和3.674μm;转HCT基因杨木幼龄材以上指标分别为13.690μm,10.857μm,2.834μm,29.740μm,26.745μm和2.995μm;转C3H基因杨木幼龄材分别为14.104μm,10.504μm,3.600μm,29.433μm,25.873μm和3.559μm;HCT基因和C3H基因的下调使木纤维细胞和导管分子的细胞大小显著降低;转基因植株木纤维细胞弦向腔径小于非转基因植株,转基因对杨木木纤维细胞弦向腔径影响显著。转HCT基因植株木纤维细胞壁厚小于非转基因植株,而转C3H基因植株木纤维细胞壁厚大于非转基因植株。同一植株,靠近髓心处木纤维弦向腔径普遍大于靠近树皮处,而木纤维细胞壁厚小于靠近树皮处。非转基因组杨木导管细胞弦向腔径明显大于转HCT基因组和转C3H基因组,且与转基因组杨木导管细胞腔径值具有极显著差异。转HCT基因杨木导管壁厚比非转基因杨木小18.5%,而转C3H基因杨木导管径向壁厚仅比非转基因杨木小3.1%。转基因对导管径向壁厚有极显著的影响。非转基因杨木幼龄材的木纤维和导管细胞壁腔比分别为0.311和0.121;转HCT基因杨木幼龄材分别为0.272和0.119;转C3H基因杨木幼龄材分别为0.353和0.143;转C3H基因杨木幼龄材的木纤维细胞和导管细胞壁腔比大于非转基因杨木幼龄材,且与非转基因杨木有极显著差异;而转HCT基因杨木幼龄材的木纤维细胞和导管细胞壁腔比小于非转基因杨木幼龄材,木纤维细胞壁腔比与非转基因杨木有显著差异。(3)非转基因杨木、转HCT基因杨木和转C3H基因杨木气干密度分别为0.366g/cm3,0.411 g/cm3和0.384 g/cm3,转基因型杨木相对非转基因杨木气干密度有所增加,但差异不显著。非转基因杨木、转HCT基因杨木和转C3H基因杨木木纤维次生壁纵向弹性模量分别为13.50 GPa,17.29 GPa和17.18 GPa;经过转HCT基因杨木和转C3H基因后,杨木木纤维次生壁纵向弹性模量相对非转基因杨木分别提高28.1%和27.3%,转HCT基因杨木和转C3H基因组杨木木纤维次生壁纵向弹性模量与非转基因杨木有极显著的差异,而两种转基因杨木间无显著差异。非转基因杨木、转HCT基因杨木和转C3H基因杨木木纤维次生壁纵向硬度分别为0.513 GPa,0.518 GPa和0.496 GPa;转HCT基因杨木木纤维次生壁纵向硬度相对于非转基因杨木仅增大了0.1%,而转C3H基因杨木则降低了3.3%。非转基因杨木、转HCT基因杨木和转C3H基因杨木木纤维次生壁纵向硬度两两之间均无显著差异。