地理种源是由遗传性状相似的个体组成的种内分类单位，有共同的祖先，通常指从同一树种分布区范围由不同地点收集的种子或其他繁殖材料。家系是指由单株树木上生产的自由授粉子代，或由双亲控制授粉产生的子代。无性系是指从一个个体通过无性繁殖产生的后代群体，同一无性系具有完全相同的特征，它们能较好地保持母株的优良特性。材性遗传变异的研究对新品种选育、人工林定向培育、材质功能化改良都具有重要的意义。

表型遗传变异主要包括遗传基因对材性的控制，环境因素对材性的影响，材性之间以及材性与材质之间的相关性、木材成熟材的判定、材性无损检测手段等方面。木材遗传变异特性一般集中在解剖性质、物理力学性质和化学性质等几个方面，指标主要有密度、硬度、微纤丝角、弹性模量等。

木材性质具有较高的遗传力。木材解剖性质和超微构造是木材品质和加工利用的基础。木材主要由管胞、轴向薄壁细胞、木射线等各种细胞排列组成，不同类型细胞的形状、大小、排列方式等特性和变异规律，直接影响木材性质。纤维长度等指标明显受家系、群体和种源的交互作用。木材密度是决定林木产量和质量的重要木材材性因子之一。大多数树种的木材密度都具有一定程度的遗传控制性，在树种内不同种源、家系和无性系之间存在较大的变异性。马尾松、桉树、杨树、水曲柳等木材密度明显地受到较强的遗传控制，桉树单株遗传力变幅为0.05～0.84，平均为0.57；家系遗传力变幅为0.49～0.91，平均为0.65。

木材力学性质是木材利用的重要依据。不同树种、不同种源、家系及无性系的力学性质差异显著性各不相同，变异规律较复杂。在种源水平上，湿地松等树种抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度差异极显著，进行力学强度种源选择，可取得良好的效果。在家系水平上，火炬松等树种抗弯强度和抗弯弹性模量家系的个体变异大部分大于家系间的变异，材质改良在家系基础上进行个体改良效果会更好，同时可挑选优树家系。

木材化学成分是影响木材品质和利用的重要因素，它赋予木材一定的物理力学性质，是研究木材品质的重要指标。对木材化学成分遗传变异规律的研究，较多的是关于木质素。木质素含量在群体间和种源间的变异规律不尽相同。木材化学性质受中等或更强遗传因素的控制，其遗传变异规律是材性遗传改良研究的主要内容。

基因型遗传变异涉及基因鉴定、基因功能和基因变异等有关研究方面。从木材形成机理视角，通过构建有关材性的cDNA芯片文库，采用分子标记寻找SNPs位点，定位木材中特异表达的基因并分析相关功能。利用基因重测序、高通量基因分型等技术从分子水平揭示特殊性状进化机制。采用分子生物学和群体遗传学的交叉研究阐明木材品质相关重要基因变异在群体进化和木材形成方面的遗传作用机制，形成了木材品质的生物技术改良方法，通过对林木群体中木材品质遗传变异的利用、木材形成过程中的遗传调控和目的基因的识别、分离和转移等技术，进行木材品质性状的定向遗传改良，从木材形成的源头上克服了木材天然缺陷的形成，以改良木材品质。