本发明公开了美洲黑杨全基因组育种芯片及其构建方法和应用，属于杨树的生物育种领域。本发明利用大规模杨树群体的全基因组重测序数据鉴定多态位点，并通过设定最大缺失率、最小等位基因频率以及哈德温伯格平衡等检验参数，筛选出具有高质量的SNP位点。利用全基因组关联分析获得与生长材性等重要经济性状显著相关的功能位点，最终开发出适用于杨树重要经济性状的40K SNP育种芯片。本发明不仅设计了一种高效、低成本、高精度的基因分型芯片，而且显著提高了杨树重要性状的基因组选择育种准确度。因此，本发明能够提高林木早期选育效率，加速林木良种选育进程，为林木良种选育提供了高效的分子育种技术手段，具有广阔的育种应用前景。