籼稻愈伤组织易褐化,分化频率低,严重影响籼稻遗传转化。野生稻作为栽培稻的祖先种,挖掘野生稻中降低愈伤组织褐化、提高遗传转化效率的基因对水稻基因组研究及分子育种具有重要意义。本研究采用以籼稻品种93-11为背景的元江野生稻渗入系群体对水稻组织培养力相关性状进行QTL分析,同时利用以籼稻品种特青为背景的元江野生稻渗入系YIL25对降低愈伤组织褐化性状进行精细定位及基因克隆,并对基因作用机理进行一定的分析。主要研究结果如下:（1）在籼稻品种93-11和元江野生稻构建的渗入系中共检测到25个与愈伤组织一次继代褐化指数、二次继代褐化指数以及再生频率相关的QTL。其中,在4号染色体RM335附近以及2号染色体RM341附近检测到降低愈伤组织褐化和提高愈伤组织再生的QTL,RM335附近的QTL在一次继代和二次继代褐化指数中分别解释11%和15%的表型变异,RM341附近QTL解释10%的再生频率表型变异。（2）采用未改良的NB培养基从籼稻品种特青与元江野生稻构建的渗入系中筛选到一个降低愈伤组织褐化的材料YIL25。在愈伤组织继代21天YIL25、元江野生稻以及YIL25与特青F1褐化率和褐化指数明显低于特青。组织学观察发现YIL25愈伤组织呈胚性状态,而特青有较大比例细胞显示出衰老特性。（3）利用YIL25与轮回亲本特青构建的分离群体,将控制愈伤组织褐化性状的基因（BROWNING OF CALLUS1,BOC1）定位在第3染色体短臂约18.6-kb的区间内,该区间只有一个候选基因（LOC＿Os03g12820）。BOC1基因在两亲本间存在启动子结构的差异,编码区没有氨基酸差异。YIL25互补载体转化特青,愈伤组织褐化指数明显降低;RNAi干扰载体转化YIL25,转基因株系褐化指数显著升高。但过表达载体转化特青,并未降低愈伤组织褐化,证明BOC1基因只有适量表达才能在降低愈伤组织褐化中发挥作用。另外,我们将pCAMBIA1300空载体分别转化特青和YIL25,BOC1互补载体和pCAMBIA1300空载体分别转化特青,结果证明,BOC1在降低愈伤组织褐化的同时,可以提高转化效率。（4）BOC1-GFP融合蛋白亚细胞定位结果显示,BOC1位于细胞核中,为核蛋白。酵母自激活检测结果显示,BOC1没有自激活能力,说明BOC1不具有转录激活活性。qRT-PCR结果显示BOC1在愈伤组织继代21天时两个亲本表达差异显著,YIL25表达量明显高于对照。mRNA原位杂交结果证明BOC1主要在细胞致密、未衰老死亡细胞中表达。（5）BOCI编码一个水稻SRO蛋白,是RCD1的同源基因,调控植物氧化胁迫和细胞程序性死亡（PCD）。两亲本及互补转基因植株生化指标分析结果表明,H202在特青的愈伤组织细胞中不断积累,导致氧化胁迫加剧,同时细胞中MDA含量也明显增加,即膜脂过氧化加重。YIL25在GR酶活催化下生成较多的GSH,使细胞处于还原环境中。由此推测ROS的过度产生可能导致愈伤组织褐化。采用GC-MS测定激素的含量,发现SA、ACC和乙烯在愈伤组织褐化严重的特青中积累增加,而在愈伤组织褐化轻的YIL25中含量较少。RNA-seq分析发现BOCI基因对于愈伤组织褐化的调控可能涉及到SA的响应、ET的合成、氧化胁迫与活性氧代谢的相关调控,说明BOC1基因可能作为SA、ET与H2O2的节点,参与调控ROS的稳态进而调控愈伤组织PCD。