Illustratorにおいて、線に対してはグラデーションの設定ができません。そもそもなぜ設定ができないのか謎ですが。そこで線に対してグラデーションを設定する方法をお知らせします。（CS6においては設定ができるようですね！）

オブジェクトのアピアランスで、線ではなく、塗りを２つ作成し、下の塗りにパスのオフセットを設定。

これで見かけ上は線に対してグラデーションがかかって見えるようになります。

ただし、予め塗りがないオブジェクトに関してはこの技は使えませんが。