近日，北京市農(nóng)林科學(xué)院與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)合作于學(xué)術(shù)期刊BMC Plant Biology（IF=5.26）在線發(fā)表題為“Influential factors and transcrip-   tome analyses of immature diploid embryo anthocyanin accumulation in maize”的研究論文。該文通過系統(tǒng)研究光照、胚齡、父母本遺傳背景等因素對玉米幼胚顯色效果的影響，明確了光照是影響二倍體幼胚能否顯色的決定性因素，并通過轉(zhuǎn)錄組測序分析，揭示了光照通過激活ZmC1轉(zhuǎn)錄因子活性，促進(jìn)二倍體幼胚花青素累積的調(diào)控機(jī)制。

 

 

 

 

      單倍體育種技術(shù)可以大大縮短育種周期，因而被廣泛應(yīng)用于玉米商業(yè)化育種。隨著單倍體幼胚組培加倍技術(shù)的發(fā)展，單倍體幼胚鑒別的效率提升與遺傳基礎(chǔ)解析對進(jìn)一步提升單倍體育種效率至關(guān)重要但目前針對單倍體幼胚鑒別的相關(guān)研究相對較少。本研究從父本誘導(dǎo)系、母本材料遺傳背景、胚齡和光照四個方面探究了其對單倍體幼胚鑒別過程中雜合二倍體花青素累積的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)光照是影響雜合二倍體著色的決定性因素，光照培養(yǎng)后二倍體幼胚顯色率達(dá)99.4%，而暗培養(yǎng)的二倍體幼胚顯色率僅為9.4%，二者差異極顯著。對光、暗處理組進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序和比較發(fā)現(xiàn)，光照可顯著提升花青素合成通路下游結(jié)構(gòu)基因F3H, DFR, ANS, F3′H和關(guān)鍵調(diào)控基因ZmC1的表達(dá)量，從而使雜合二倍體幼胚著色，達(dá)到鑒別單倍體的目的。該研究揭示了單倍體幼胚鑒別關(guān)鍵因素和光照促進(jìn)二倍體幼胚顯色的調(diào)控機(jī)制，為單倍體鑒別效率提升提供了重要技術(shù)支撐與理論支撐。

      玉米所博士后陳琛為本文第一作者，玉米所趙久然研究員、王元東研究員和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院劉晨旭副教授為本文通訊作者，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)陳紹江教授給予了精心指導(dǎo)和大力支持。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、院杰出科學(xué)家項(xiàng)目和北京市博士后基金項(xiàng)目的支持。

      原文鏈接：https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-022-03971-5