四川农业大学在国际著名期刊 Plant Journal发表研究论文

玉米幼胚诱导胚性愈伤组织的能力直接影响玉米遗传转化效率，该性状表现出严重的基因型限制，目前仅少数玉米自交系能诱导出胚性愈伤组织。解析控制该性状的功能基因和遗传机理有助于打破玉米遗传转化的基因型限制，助力玉米遗传改良和玉米基因功能研究。

2,4-D等生长激素类似物是玉米幼胚诱导胚性愈伤组织过程中必需添加的外源激素。玉米研究所沈亚欧教授团队在300余份自交系中研究了生长激素信号传导通中响应愈伤组织诱导过程的16个基因的遗传变异。发现一个编码small auxin-upregulated RNA的ZmSAUR15基因在多环境下与胚性愈伤组织诱导率显著关联。该基因不同基因型编码区转化拟南芥后，相同程度降低拟南芥愈伤组织诱导率；而ZmSAUR15启动子区的变异则通过影响启动子转录活性，调控该基因在不同自交系中的表达变异，进而关联胚性愈伤组织诱导能力。通过该基因在玉米中的过表达、突变体研究和CRISPR/Cas9等方法，验证了ZmSAUR15负向调控玉米胚性组织的诱导，该基因敲除后能显著提高玉米自交系幼胚诱导胚性愈伤组织的效率。研究还揭示，ZmSAUR15通过调控内源生长素IAA的合成影响生长激素的信号传导，进一步调节愈伤组织的细胞分裂和分生组织状态。本研究成果为构建适用于大多数玉米自交系的高效遗传转化体系提供了新的思路。

由于玉米胚性愈伤组织诱导能力表型鉴定难度大，在国际上利用群体变异解析该性状遗传和分子机制的研究一直不深入，通过正向遗传学克隆控制该性状的功能基因也鲜有报道。沈亚欧教授团队经历8年努力，完成从多环境群体表型收集到关键基因克隆、再到基因功能研究和机理解析。

相关成果刊登在国际著名期刊《The Plant Journal》上。玉米所毕业博士王艳丽和毕业硕士何世江为本文并列第一作者，沈亚欧教授和马浪浪老师为通讯作者。潘光堂教授、博士生龙芸、张晓玲、硕士生张敏燕、王晨等也做出了重要贡献。本研究获得国家自然科学基金、转基因科技重大专项、四川农业大学双支计划的支持。

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