玉米芽再生能力調(diào)控基因的全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、植物芽再生能力是遺傳轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。幼胚是玉米（Zea mays L.）常用的遺傳轉(zhuǎn)化外植體，不同基因型玉米的芽再生能力差別很大。目前關(guān)于調(diào)控玉米芽再生能力的基因鮮有報(bào)道，因此挖掘調(diào)控玉米芽再生能力的重要基因不僅有利于提高玉米遺傳轉(zhuǎn)化頻率而且還有助于加深人們對(duì)芽再生能力遺傳調(diào)控分子基礎(chǔ)的理解。
　　本研究選取367份來自全球不同地區(qū)的玉米自交系，先后在2013年和2014年夏天種植，取授粉后11d的幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)過程中，

2、對(duì)誘導(dǎo)培養(yǎng)0d、誘導(dǎo)培養(yǎng)15d、誘導(dǎo)培養(yǎng)30d、分化培養(yǎng)0d、分化培養(yǎng)30d5個(gè)時(shí)期的愈傷組織狀態(tài)及愈傷組織芽分化情況進(jìn)行觀察，并對(duì)初級(jí)愈傷組織誘導(dǎo)率、成熟愈傷組織誘導(dǎo)率、愈傷組織狀態(tài)、愈傷組織增殖能力、愈傷組織芽再生率及單個(gè)愈傷組織芽再生數(shù)6個(gè)性狀進(jìn)行量化分析。繼而通過全基因組關(guān)聯(lián)分析方法找到組織培養(yǎng)能力相關(guān)的基因。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）通過對(duì)授粉后11d的幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到了367份玉米自交系幼胚的組織培養(yǎng)表型數(shù)據(jù)

3、。結(jié)果表明，不同基因型的玉米自交系之間表型差異很大，如CIMBL3、CML426、CML323等玉米自交系愈傷組織狀態(tài)較好，芽再生頻率分別能達(dá)到75％、65.5%、64.5%，而有些自交系形成的愈傷組織不能分化形成芽。
　?。?）結(jié)合RNA測(cè)序獲得的高質(zhì)量的SNP數(shù)據(jù)，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析，共得到了132個(gè)標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián)，并通過功能注釋得到了58個(gè)候選基因，這些候選基因分別與6個(gè)性狀相關(guān)。
　?。?）對(duì)玉米芽再生過程6個(gè)性狀

4、間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，初級(jí)愈傷組織誘導(dǎo)率與成熟愈傷組織誘導(dǎo)率存在相關(guān)性，而愈傷組織誘導(dǎo)率與愈傷組織芽再生率之間并不存在相關(guān)性，愈傷組織增殖能力與愈傷組織芽再生率之間也不存在相關(guān)性，愈傷組織誘導(dǎo)、愈傷組織的生長(zhǎng)速度和愈傷組織芽分化過程是相互獨(dú)立的，高愈傷組織誘導(dǎo)率并不一定伴隨高的愈傷組織芽分化率，因此，愈傷組織的誘導(dǎo)和愈傷組織芽分化過程是受不同遺傳因子調(diào)控的。
　?。?）選擇4個(gè)玉米愈傷組織芽再生相關(guān)的基因進(jìn)行了初步功能分析。GRMZ