玉米维管系统表型高通量解析与多组学研究进展

维管束是贯穿玉米整株植物的输导组织和支持系统，其特性对玉米高产、稳产起着重要作用。随着对玉米需求的不断增长，以及作物源-库性状的改善和栽培水平的提高，维管束作为源库之间联系的重要纽带，其形态结构和生理功能对产量形成的作用日益受到育种工作者的重视。本文系统概述玉米根、茎、叶和果穗的维管束表型特征，以及维管系统在水分运输、物质营养运输及机械支撑等方面的功能；探讨维管系统表型的定义及其内涵；整理近年来国内外维管组织表型高通量获取方法并对比分析各种获取方法的优缺点；总结基于组学的维管系统表型-基因型关联组学分析研究进展；最后对玉米维管束系统研究面临的挑战和前景进行讨论，提出以表型组学为切入点，结合细胞生物学、计算机图像处理、计算数学等多学科交叉，高通量、系统获取维管束的表型信息，实现玉米果穗柄维管束表型的精准解析，以期为开展基于组学的结构-功能探究、计算与模拟提供大数据支撑，并为玉米的抗性评价、品种选育及功能机制研究提供有益参考。